Controle preditivo de sistemas mistos lógicos-dinâmicos

O comportamento dinâmico de um sistema é tradicionalmente descrito por um modelo, em geral associado a um conjunto de equações diferenciais ou de equações de diferenças, onde as variáveis representam grandezas físicas. Sistemas complexos, principalmente na indústria de processos, incorporam elementos com comportamento dinâmico lógico, tais como atuadores e sensores ON-OFF (estados aberto/fechado) ou proposições lógicas (estados verdadeiro/falso). Estes sistemas são denominados “Sistemas Híbridos”, “Sistemas Mistos Lógicos-dinâmicos” ou, simplesmente, “Sistemas Mistos”. Neste trabalho, são apresentadas técnicas que, associando variáveis lógicas a estes elementos, e mediante a incorporação de restrições sobre as variáveis, permitem obter um modelo matemático do sistema misto. Neste caso, técnicas clássicas de controle não permitem a incorporação destas novas variáves e restrições. Como opção de controle de sistemas mistos, é então proposta e estudada uma técnica de controle preditivo baseado em modelo. São apresentados tanto a formulação teórica do problema de controle, quanto exemplos e simulações bem como um estudo de caso de sua aplicação sobre um sistema de equalização de uma planta de tratamento de efluentes.

Integração semi-Lagrangeana num modelo oceano-atmosfera e ajuste geostrófico no domínio tempo

Este trabalho visa o uso da função de Green de valor inicial no ajuste geostrófico e do método Semi-Lagrangeano na integração de um modelo acoplado oceano-atmosfera descrito pelas equações de águas rasas. O ajuste geostrófico é considerado atravées de perturbações na pressão e do vento. No caso de sistemas sem rotação, é discutida a relação da equação hidrostática com ondas longas não-dispersivas. Com rotação, a conservação da vorticidade potencial permite escolher a elevação correspondente a um estado de equilíbrio geostrófico. O sistema de equações de águas rasas é desacoplado em equações de Klein-Gordon com valores iniciais e termos não-homogêneos acoplados. A resposta dinâmica formada pela resposta transiente e a resposta forçada é obtida para uma perturbação inicial da elevação. A ação do vento como forçante nas equações de momento 2D, através do transporte de Eckman, conduz a uma equação de águas rasas forçada. Uma decomposição da resposta forçada é realizada com uma resposta permanente, que satisfaz a equação de Helmholtz , e com o uso da base dinâmica gerada pela resposta impulso. Um modelo hidrodinâmico 3D introduzido por Casulli e governado por equações não-lineares de águas rasas é integrado na vertical para a obtenção de um modelo 2D. Com isto, as condições de contorno devido a tensão do vento e a fricção devido a topografia do fundo, transformam-se em forçantes do modelo. O modelo foi integrado com um método semi-implícito em diferenças finitas, utilizando-se o método Semi-Lagrangeano para a parte advectiva. Simulações simbólicas foram realizadas para o ajuste geostrófico devido a perturbações de duração infinita e finita para a elevação e para o efeito da tensão do vento. Foram realizadas simulações numéricas para variadas geometrias, em particular a Baia de Guanabara e a Lagoa do Patos.

A importância dos mecanismos comportamentais de resistência para a dinâmica populacional de abelhas Apis mellifera e o parasita Varroa destructor

Os ácaros ectoparasitas Varroa destructor, que parasitam as abelhas tornaram-se um problema global. Embora seja pouco provável que estes ácaros, por si só, provoquem a mortalidade das colmeias, eles desempenham um importante papel como vetor de muitas doenças virais. E estas doenças são identificados como algumas das mais importantes razões para a Desordem do Colapso das Colônias. Os efeitos da infestação do V.destructor são distintas em diferentes partes do mundo. Maiores mortalidades de colônias têm sido relatadas em colônias de abelhas européias (AE) em países da Europa, Ásia e América do Norte. No entanto, este ácaro está presente no Brasil já por muitos anos e não existem relatos de perdas em colônias das abelhas africanizadas (AA). Estudos realizados no México mostraram que alguns comportamentos de resistência ao ácaro Varroa - especialmente o grooming e o comportamento higiênico - são diferentes em cada uma das subespécie. Poderiam então esses mecanismos explicar por que as abelhas africanizadas são menos suscetíveis à Desordem do Colapso das Colônias? A fim de responder a esta pergunta, propomos um modelo matemático baseado em equações diferenciais, com o objetivo de analisar o papel desses mecanismos de resistência na saúde geral da colônia e na capacidade da colônia para enfrentar desafios ambientais.

Utilização de mercados artificiais com formadores de mercado para análise de estratégias

Na modelagem de sistemas complexos, abordagens analíticas tradicionais com equações diferenciais muitas vezes resultam em soluções intratáveis. Para contornar este problema, Modelos Baseados em Agentes surgem como uma ferramenta complementar, onde o sistema é modelado a partir de suas entidades constituintes e interações. Mercados Financeiros são exemplos de sistemas complexos, e como tais, o uso de modelos baseados em agentes é aplicável. Este trabalho implementa um Mercado Financeiro Artificial composto por formadores de mercado, difusores de informações e um conjunto de agentes heterogêneos que negociam um ativo através de um mecanismo de Leilão Duplo Contínuo. Diversos aspectos da simulação são investigados para consolidar sua compreensão e assim contribuir com a concepção de modelos, onde podemos destacar entre outros: Diferenças do Leilão Duplo Contínuo contra o Discreto; Implicações da variação do spread praticado pelo Formador de Mercado; Efeito de Restrições Orçamentárias sobre os agentes e Análise da formação de preços na emissão de ofertas. Pensando na aderência do modelo com a realidade do mercado brasileiro, uma técnica auxiliar chamada Simulação Inversa, é utilizada para calibrar os parâmetros de entrada, de forma que trajetórias de preços simulados resultantes sejam próximas à séries de preços históricos observadas no mercado.

Equações de diferenças e aplicações

Sistemas dinâmicos são todos os sistemas que evoluem no tempo, qualquer que seja a sua natureza, isto é, sistemas fisícos, biológicos, químicos, sociais, económicos, etc.. Esta evoluçãoo pode ser descrita (modelada) por equaçõess de diferenças, uma vez que esse tempo é muitas vezes medido em intervalos discretos. As equações de diferenças aparecem também quando se estuda métodos para a discretização de equações diferenciais. Assim, este trabalho tem por principal objectivo estudar as soluções de alguns tipos de equações de diferenças. Para isso, começa-se por introduzir o conceito de diferença e a sua relação com as equações de diferenças. Em seguida, determina-se a solução geral das todas as equações lineares de primeira ordem, bem como o estudo do seu comportamento assimptótico. Prossegue-se, desenvolvendo as principais técnicas para determinar a soluçãoo de equações de diferenças lineares de qualquer ordem. Em particular, estudam-se as equações com coeficientes constantes. Depois de se desenvolver a teoria básica dos sistemas lineares de equações de diferenças, particulariza-se aos sistemas lineares autónomos,com apenas duas variáveis dependentes, fazendo assim o estudo do comportamento das soluções no plano de fases. Por fim, utiliza-se a transformada Z como uma ferramenta que permite resolver equações de diferenças, em especial as equações de tipo convolução.

Uma intervenção educativa para profissionais de saúde na prevenção de pneumonia associada à ventilação mecânica

Quasi-experimental study, prospective with quantitative approach, performed at the Hospital do Coração in Natal, aimed at verified the existence of difference between the care given by health professionals to the patients under mechanical ventilation (MV) in the Intensive Care Unit, before and after an educative intervention. The population was of 31 professionals, with data collected between november 05 of 2007 to march 27 of 2008. The results show a yong population, female gender, middle level of education, nursing technique, working between 05 and 09 years on nursing profession, and 01 to 04 years on Intensive Care Unit; almost all, never had an kind of training over prevent pneumonia associated to mechanical ventilation; from those that had training, occur on the work place with duration from 12 to 24 hours. About endotracheal intubation, the cuff was tested with a sterilized syringe had a positive change after a educative intervention, increased from 75,0% to 100,0%; the sterile guide was used on 75,0% before and 100,0% after an educative intervention. Regarding endotracheal suction procedure, was not informed to the patient on 72,7% before, however was informed on 56,7% after; the hands was not previously washed 68,5% before, however was 63,3% after the procedure; mask was used on 74,2 % opportunities before and 76,7% after; the aspiration catheter had adequated size on 98,9% observation before and 100,0% after; the gaze was sterilized on 95,7% before and 100,0% after; the ventilator was connected to the patient during the aspiration intervals on 94,4% observation before and 100,0% after; the ambu bag was clean and protected on 76,1% before and 85,7% after; the aspiration catheter was discarded after be used on 98,9% before and 100,0% after; FIO2 was turned to the begging value on 32,9% observation before and 12,0% after; before the procedure 71,9% professions washed their hands and 73,3% after; before, notes of aspiration results were performed on 70,8% observation and 86,7% after. Regarding devices used on respiratory tract, aspirator flasks were not swapped on 84,6% observations before and 71,0% after; daily látex extention change was not performed on 93,6% observation before and 87,1% after; the ambu bag change was not performed on 50,0% observation before even if was duty or unprotected and on 75,8% opportunities was changed, after; nebulization was not prepared with sterile fluids or manipulated aseptically on 65,2% observation before, perhaps was on 71,7% after; before nebulizers were not changed on 65,2% observations, perhaps were on 60,9% after. Concerning ventilator breathing circuits, condense fluids cumulated on circuits were removed on 55,0% opportunities before, and 64,0% after; moisturizer was not filled with sterile water when already had small amount of liquid inside on 78,4% observations before, and 90,2% after; MV circuits were changed on 97,0% observations on presence of visible duty or when presents some kind of failure, before and 98,4% after. About body position, on 51,3% observations the decubitus position change were done before and 78,2% after; fowler position was maitened on 95,5% observations before and 98,2% after; Regarding respiratory physiotherapy, enteral diet was not interrupted before respiratory physiotherapy on 94,9% before and 90,0% after; respiratory physiotherapy devices were not disinfected or sterile on 69,6% observations before but they re on 60,0% after; before the cateter was not tested before introduction enteral diet or medications on 100,0% but after was done on 15,2%. About enteral feeding, intestine motility and measure of stomach contents were not done on 100,0% observations before, but was 15,2% after. We conclude that 05 of 07 valuated procedures in relation to MV, had a significant improvement on quality of care given after educative intervention, when compared before intervention

Método das aproximações sucessivas e aplicações

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Discretização de Euler para controle impulsivo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Aplicação de um Modelo de Difusão Anisotrópica e Morfologia Matemática na Detecção de Feições Cartográficas

Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT

Desidratação osmótica e secagem de maçãs: I. Comportamento do tecido em soluções osmóticas. II. Modelagem matemática de difusão

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Aceleração de Fermi em bilhares com fronteiras dependentes do tempo descritas por osciladores não lineares: caso conservativo e dissipativo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo numérico e experimental do resfriamento convectivo de vegetais cilíndricos

Pós-graduação em Física - IGCE

Estrutura hamiltoniana da hierarquia PIV

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo de ciclos limites em sistemas diferenciais lineares por partes

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Ciclos limites e a equação de van der Pol

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)