Detecção e diagnóstico de falhas não-supervisionados baseados em estimativa de densidade recursiva e classificador fuzzy auto-evolutivo

In this work, we propose a two-stage algorithm for real-time fault detection and identification of industrial plants. Our proposal is based on the analysis of selected features using recursive density estimation and a new evolving classifier algorithm. More specifically, the proposed approach for the detection stage is based on the concept of density in the data space, which is not the same as probability density function, but is a very useful measure for abnormality/outliers detection. This density can be expressed by a Cauchy function and can be calculated recursively, which makes it memory and computational power efficient and, therefore, suitable for on-line applications. The identification/diagnosis stage is based on a self-developing (evolving) fuzzy rule-based classifier system proposed in this work, called AutoClass. An important property of AutoClass is that it can start learning from scratch". Not only do the fuzzy rules not need to be prespecified, but neither do the number of classes for AutoClass (the number may grow, with new class labels being added by the on-line learning process), in a fully unsupervised manner. In the event that an initial rule base exists, AutoClass can evolve/develop it further based on the newly arrived faulty state data. In order to validate our proposal, we present experimental results from a level control didactic process, where control and error signals are used as features for the fault detection and identification systems, but the approach is generic and the number of features can be significant due to the computationally lean methodology, since covariance or more complex calculations, as well as storage of old data, are not required. The obtained results are significantly better than the traditional approaches used for comparison

Convolutions and zeros of orthogonal polynomials

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Crossover between the extended and localized regimes in stochastic partially self-avoiding walks in one-dimensional disordered systems

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Reliability of timber bridges using nailed plywood box beams

The Nailed Box Beam structural efficiency is directly dependent of the flange-web joint behavior, which determines the partial composition of the section, as the displacement between elements reduces the effective rigidity of the section and changes the stress distribution and the total displacement of the section. This work discusses the use of Nailed Plywood Box Beams in small span timber bridges, focusing on the reliability of the beam element. It is presented the results of tests carried out in 21 full scale Nailed Plywood Box Beams. The analysis of maximum load tests results shows that it presents a normal distribution, permitting the characteristic values calculation as the normal distribution theory specifies. The reliability of those elements was analyzed focusing on a timber bridge design, to estimate the failure probability in function of the load level.

Segmentação de dados de perfilamento a laser em áreas urbanas utilizando uma abordagem Bayesiana

In this paper is presented a region-based methodology for Digital Elevation Model segmentation obtained from laser scanning data. The methodology is based on two sequential techniques, i.e., a recursive splitting technique using the quad tree structure followed by a region merging technique using the Markov Random Field model. The recursive splitting technique starts splitting the Digital Elevation Model into homogeneous regions. However, due to slight height differences in the Digital Elevation Model, region fragmentation can be relatively high. In order to minimize the fragmentation, a region merging technique based on the Markov Random Field model is applied to the previously segmented data. The resulting regions are firstly structured by using the so-called Region Adjacency Graph. Each node of the Region Adjacency Graph represents a region of the Digital Elevation Model segmented and two nodes have connectivity between them if corresponding regions share a common boundary. Next it is assumed that the random variable related to each node, follows the Markov Random Field model. This hypothesis allows the derivation of the posteriori probability distribution function whose solution is obtained by the Maximum a Posteriori estimation. Regions presenting high probability of similarity are merged. Experiments carried out with laser scanning data showed that the methodology allows to separate the objects in the Digital Elevation Model with a low amount of fragmentation.

RBF circuits based on folded cascode differential pairs

We propose new circuits for the implementation of Radial Basis Functions such as Gaussian and Gaussian-like functions. These RBFs are obtained by the subtraction of two differential pair output currents in a folded cascode configuration. We also propose a multidimensional version based on the unidimensional circuits. SPICE simulation results indicate good functionality. These circuits are intended to be applied in the implementation of radial basis function networks. One possible application of these networks is transducer signal conditioning in aircraft and spacecraft vehicles onboard telemetry systems. Copyright 2008 ACM.

A study of the relative velocities of small particles that are orbiting the earth

The evolution of the velocity of the particles with respect to the circular orbits of satellites that are around the Earth that the particles will cross, suggests a range of possible velocities of impact as a function of the altitude of the satellite. A study made from those results show that the maximum relative velocities occur at the semi-latus rectum, independent of the initial semi-major axis of the particle. Considering both the solar radiation pressure and the oblateness of the Earth, it is visible that a precession in the orbit occurs and there is also a variation in the eccentricity of the particle as a function of its orbital region and its size. This is important information, because the damage caused in a spacecraft depends on the impact velocity.

Biometria e qualidade fisiológica de sementes de diferentes matrizes de Tabebuia chrysotricha (Mart. Ex A. DC.) Stand I.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

The Poisson-exponential lifetime distribution

In this paper we proposed a new two-parameters lifetime distribution with increasing failure rate. The new distribution arises on a latent complementary risk problem base. The properties of the proposed distribution are discussed, including a formal proof of its probability density function and explicit algebraic formulae for its reliability and failure rate functions, quantiles and moments, including the mean and variance. A simple EM-type algorithm for iteratively computing maximum likelihood estimates is presented. The Fisher information matrix is derived analytically in order to obtaining the asymptotic covariance matrix. The methodology is illustrated on a real data set. © 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Identificação dos parâmetros modais utilizando apenas as respostas da estrutura: identificação no domínio do tempo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Fluxo de potência em redes de distribuição de energia elétrica considerando incertezas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Planejamento da expansão de sistemas de transmissão considerando análise de confiabilidade e incertezas na demanda futura

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Type-II defects in integrable classical field theories

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

Estudo de técnicas de análise modal operacional em sistemas sujeitos a excitações aleatórias com a presença de componente harmônico

A metodologia tradicional de identificação de parâmetros na análise modal de estruturas é realizada a partir de sinais medidos de força de entrada e de movimento de resposta da estrutura em condições laboratoriais controladas. Entretanto, quando é necessária a obtenção dos parâmetros modais de estruturas de máquinas em operação, as condições para controlar e medir a excitação nestas situações impossibilita a realização da análise modal tradicional. Neste caso, o teste modal é realizado utilizando somente dados de resposta do sistema. A Análise Modal Operacional (AMO) é um método de extração modal em que nenhuma excitação artificial necessita ser aplicada ao sistema, utilizando-se a própria excitação operacional como entrada para medição da resposta do sistema. A técnica clássica de Análise Modal Operacional NExT considera, para isso, que a excitação operacional do sistema seja um ruído branco. Esta técnica faz a consideração de que as funções de correlação obtidas de estruturas podem ser consideradas como funções de resposta ao impulso e então métodos tradicionais de identificação modal no domínio do tempo podem ser empregados. Entretanto, caso a excitação operacional contenha componentes harmônicos que se sobressaiam, estes podem ser confundidos como modos naturais do sistema. Neste trabalho é demonstrada que através da função densidade de probabilidade da banda estreita contendo o pico de um modo, é possível identifica-lo como natural ou operacional (proveniente da excitação operacional da estrutura). É apresentada também uma modificação no método de identificação modal Exponencial Complexa Mínimos Quadrados (LSCE), passando a considerar sinais harmônicos de freqüências conhecidas presentes na excitação operacional, em um ensaio utilizando a técnica NExT. Para validação desses métodos, utiliza-se um modelo teórico de parâmetros modais conhecidos analiticamente e como estudo de caso experimental, um sistema formado por uma viga bi-apoiada suportando um motor elétrico com desbalanceamento de massa.

Métodos geoestatísticos na modelagem espacial do diâmetro médio do cristal da goethita

Uma das necessidades da agricultura de precisão é avaliar a qualidade dos mapas dos atributos dos solos. Neste sentido, o presente trabalho objetivou avaliar o desempenho dos métodos geoestatísticos: krigagem ordinária e simulação sequencial gaussiana na predição espacial do diâmetro médio do cristal da goethita com 121 pontos amostrados em uma malha de 1 ha com espaçamentos regulares de 10 em 10 m. Após a análise textural e da concentração dos óxidos de ferro, calcularam-se os valores do diâmetro médio do cristal da goethita os quais foram analisados pela estatística descritiva e geoestatística; em seguida, foram utilizadas a krigagem ordinária e a simulação sequencial gaussiana. Com os resultados avaliou-se qual foi o método mais fiel para reproduzir as estatísticas, a função de densidade de probabilidade acumulada condicional e a estatística epsilon εy da amostra. As estimativas E-Type foram semelhantes à krigagem ordinária devido à minimização da variância. No entanto, a krigagem deixa de apresentar, em locais específicos, o grau de cristalinidade da goethita enquanto o mapa E-Type indicou que a simulação sequencial gaussiana deve ser utilizada ao invés de mapas de krigagem. Os mapas E-type devem ser preferíveis por apresentar melhor desempenho na modelagem.