Métodos para caracterização de desempenho de CPUs industriais

A caracterização de desempenho e uma atividade fundamental na area de controle industrial. Por se tratar, na maior parte das vezes, de aplicações de tempo real, a caracterização de desempenho torna-se ainda mais necessária e importante. Entretanto, atualmente não há nenhuma metodologia estabelecida para realizar esta caracterização. Não há nem mesmo um conjunto de parâmetros que devem ser avaliados em um equipamento de controle utilizado em processos industriais. Para tentar suprir esta carência, este trabalho apresenta uma proposta de métricas e workloads para serem utilizados na avaliação de desempenho de sistemas de controle baseados em CLPs e CPUs Industriais. O processo de avaliação de desempenho e discutido em todas as etapas, desde o estudo da aplicação at e a execução dos passos de caracterização de desempenho. Para ilustrar a aplicação das métricas, técnicas e procedimentos propostos, são avaliadas três CPUs Industriais, e os resultados s~ao apresentados ao nal do trabalho. Espera-se assim estar contribuindo para o estabelecimento de uma metodologia padronizada para avaliação de desempenho de equipamentos de controle industrial.

Reconhecimento de caracteres alfanuméricos de placas em imagens de veículos

Sistemas de visão artificial são cada vez mais usados para auxiliar seres humanos a realizar diferentes tarefas. Estes sistemas são capazes de reconhecer padrões em imagens complexas. Técnicas de visão computacional têm encontrado crescente aplicação em estudos e sistemas de controle e monitoração de tráfego de automóveis. Uma das áreas de pesquisa que tem sido objeto de estudo por diferentes grupos é a leitura automática de placas de matrículas como forma de detectar transgressores, encontrar carros roubados ou efetuar estudos de origem/destino [BAR99]. Com o constante crescimento do volume de tráfego de automóvel e a limitada capacidade dos sensores convencionais, especialistas da área recorrem a técnicas de identificação automática de veículos para obter dados relativos ao escoamento de tráfego. A identificação automática de veículos tem tido essencialmente duas abordagens distintas: a utilização de transponders e a utilização de técnicas de visão computacional [INI85] . Estas são essencialmente úteis em casos em que não é viável obrigar os motoristas a instalar transponders em seus automóveis. No entanto, essas técnicas são mais sensíveis às condições atmosféricas e de iluminação tais como nevoeiros, chuva intensa, luz noturna, reflexos em superfícies, etc. Este trabalho apresenta um estudo de diversas técnicas de processamento de imagem objetivando o aperfeiçoamento de um sistema de identificação automática de placas de veículos. Este aperfeiçoamento está relacionado com a diminuição do tempo de execução necessário à localização e reconhecimento dos caracteres contidos nas placas dos veículos bem como a melhorar a taxa de sucesso no seu reconhecimento. A primeira versão do sistema de identificação da placas de veículos descrito em [SOU2000], desenvolvido no CPG-EE da UFRGS, denominado SIAV 1.0, localiza e extrai 91,3% das placas corretamente mas apresenta uma taxa de reconhecimento das placas de 37,3%, assim como um tempo de processamento não satisfatório. Neste trabalho, cujo sistema desenvolvido é denominado SIAV 2.0, a imagem é previamente processada através da aplicação de técnicas de realce da imagem. O principal objetivo das técnicas de realce é processar a imagem de modo que o resultado seja mais apropriado para uma aplicação específica do que a imagem original [GON93]. O sistema busca melhorar a qualidade da imagem eliminando ou suavizando sombras e reflexos presentes na cena em virtude da iluminação não controlada. Visando um menor tempo de execução durante o tratamento e análise da imagem um estudo estatístico baseado na distribuição gaussiana foi realizado de maneira a restringir a área de análise a ser processada. O SIAV possui duas redes neurais como ferramentas de reconhecimento de caracteres. A partir da análise dos diferentes modelos de redes neurais empregados na atualidade, foi desenvolvida uma nova arquitetura de rede a ser utilizada pelo SIAV 2.0 que oferece uma taxa de reconhecimento superior a rede neural usada no SIAV 1.0. Visando um melhor tempo de execução, a implementação em hardware dedicado para este modelo é abordado. Os testes foram realizados com três bancos de imagens obtidas por câmeras diferentes, inclusive por dispositivo "pardal" comercial. Estes testes foram realizados para verificar a efetividade dos algoritmos aperfeiçoados.

Teste embarcado de conversores analógico-digitais

A confiabilidade de sistemas de processamento digital de sinais é, entre tantos fatores, diretamente proporcional à confiabilidade dos conversores analógico-digitais neles presentes para serem usados como interface com o mundo real. Este trabalho propõe um método novo de teste de conversores analógico-digitais baseado em ruído. O método proposto possibilita a detecção de falhas nos conversores em teste. Além disto, a técnica proposta é capaz de estimar simultaneamente características estáticas e dinâmicas tornando-se, portanto, inovador em relação aos demais métodos presentes na literatura. A proposta, a simulação e a implementação do método são apresentadas ao longo desta dissertação. A comparação dos resultados obtidos com um método padrão de teste de ADCs, o método do histograma, comprovam a eficácia do método.

Manipulação simultânea de objetos em ambientes virtuais imersivos

Este trabalho trata do suporte à interação simultânea de mais de um usuário, sobre um mesmo objeto, em Ambientes Virtuais Colaborativos. Este suporte é obtido através do conceito de Metáfora Colaborativa e da arquitetura que materializa este conceito. Primeiramente, abordam-se os aspectos referentes às formas de interação usadas em ambientes virtuais imersivos monousuários. São apresentadas algumas técnicas interativas consideradas relevantes ao desenvolvimento do trabalho. No que diz respeito aos Ambientes Virtuais Colaborativos propriamente ditos apresentam-se suas principais características incluindo as semelhanças com os ambientes tradicionais de suporte computadorizado ao trabalho cooperativo. São abordados tanto aspectos referentes às facilidades providas por estes ambientes, quanto ao seu projeto e arquitetura. As principais abordagens existentes para suportar a interação entre usuários em ambientes virtuais colaborativos são apresentadas e é feita uma análise da execução de tarefas colaborativas em ambientes imersivos apontando-se as principais dificuldades existentes nos sistemas atuais. A partir deste embasamento, faz-se o desenvolvimento da chamada Metáfora Colaborativa, que se constitui em um conjunto de regras que permitem combinar técnicas interativas comumente usadas na interação individual em ambientes virtuais imersivos. Esta combinação é baseada na definição de quais graus de liberdade cada usuário irá controlar durante a manipulação simultânea de um objeto. Para possibilitar a combinação das técnicas individuais na implementação de ambientes virtuais colaborativos, foi definida uma arquitetura que prevê sistemas de controle local sobre cada ambiente e a combinação dos comandos aplicados sobre os objetos. Com o objetivo de avaliar a Metáfora Colaborativa, foram modeladas e implementadas diversas técnicas de interação colaborativa e sua eficiência foi aferida através de tarefas. Foi definido um protocolo de testes aplicado a trinta duplas de usuários, comparando seu desempenho individual e colaborativo na execução das tarefas.

Museus federais : a aplicação de modernas técnicas de gestão para lidar com as ameaças ao seu desempenho

Os museus federais, de um modo geral, nas duas últimas décadas, têm apresentado resultados satisfatórios no desempenho de sua missão básica - preservação e difusão do acervo que detêm - sem, necessariamente, contar para isso com apoio e recursos governamentais expressivos. Ao contrário, integrantes de uma área de governo sabidamente desfavorecida de recursos orçamentários, bem como de interesse político, desprovida, ainda, de quadros altamente qualificados, desenvolveram soluções próprias e um estilo peculiar de gestão para lidar com essas dificuldades crônicas. Tais soluções gerenciais (Associações de Amigos, criatividade, abnegação, flexibilidade, intensa participação etc.), alinhadas com um modo orgânico de funcionamento e adequadas até então, acobertam, de uma maneira sutil e arriscada, um quase absoluto despreparo profissional para a implementação de sistemas de controle gerencial orientados para resultados - gestão estratégica, programação e orçamentação, controle de qualidade, capacitação técnica e gerencial, indicadores de resultados e avaliação de programas etc. A crescente concorrência de outros meios de entretenimento e lazer, o aperto no controle do déficit público e a conseqüente pressão no sentido da publicização dessas atividades (fortes candidatas a virarem organizações sociais), somados ao esperado crescimento da cobrança social pela accountabilíty de seus dirigentes formam um cenário nada promissor para essas instituições, até então, imunes aos escândalos ou, pelo menos, a uma avaliação menos favorável pela população e demais stakeholders. O julgamento ainda vigente em grande parte de sua elite técnica de que não existe inteligência no mundo da administração, um mal necessário e de convívio difícil com as artes, reforça o belo desafio a ser enfrentado nos próximos anos pelos dirigentes dessas instituições.

As novas doutrinas de Administração Pública e os seus reflexos nos controles e na auditoria de desempenho dos programas governamentais

The developed democracies only have results or crystallise, when the exercise of the government policies has two dimensions: the first one, is the dimension of the government decisions making: in which, the governor accomplishes the priorities and orientations submitted to the population by electoral decisions. Then the second dimension, is the functionality of the State: capable to transform policies into convergent actions for accomplishment of the negotiated results. The consolidation of the democracy and the consequent increase of the social demand by decisions and public and government lawsuits, able to generate results that attend collectively the different levels of the society and able to aggregate and articulate additional values to their interests, imposes to the public sector administration, great challenges of public policies. Nowadays, the indispensable condition to guarantee a minimum governmental benchmark, it to overcome these challenges, in the plan of the public administration, demanded for the promotion of the economic development, in the democratic scope, to reach the politician-institutional values of the society. However, It is undeniable, the universality of the challenges of public administration that consequently, are the effects of modern administrative systems. To attempt the best result, the mast satisfy the attributes of speed, flexibility, integration and innovation, amongst others. The diffusion of guided doctrines of public management by results is reflecting in the institutionalization of new types of bureaucratic activities and amongst this context, it is distinguished as a basic importance of what we call Performance Audit. This work intends to describe how the control organs and especially the Accounts Court of the Union, the sensitive demands of the society, and attending to new constitutional order, they are structuring itself to face the new organizational and institutional challenges, in consequence of the gradual redefinition of your task, more and more liable uncertainties, current of the intimate nature of the performance audit, in development, face the traditional audit, which characterizes them in general. Therefore, the main goal of this these, is the analysis of the organizational challenges and consequently ,the lawsuits changes of the organizational structures faced in general by the Brazilian¿s Accounts Courts, which we believe, will help to elaborate paths of propulsive evaluating and restrictive elements to the innovations that are intended to introduce the systems of necessary control in the evaluation of government programs.

Fatores motivadores, fatores intervenientes e impactos da gestão dos riscos organizacionais: um estudo com empresas vencedores do PNQ

Vulnerabilidades afetam as organizações e outros sistemas desenvolvidos pela humanidade na medida em cresce a complexidade. A otimização das cadeias de suprimentos, a maior interdependência das empresas e a formação de redes globais de suprimentos tornaram as empresas mais expostas a diferentes tipos de incertezas e, conseqüentemente, a maiores riscos. Escândalos financeiros mostraram que as organizações muitas vezes desconhecem seus próprios riscos e que seus sistemas de controle tornaram-se ineficazes. Em resposta a esta realidade, várias empresas começaram a estruturar sistemas de gestão de riscos, denominados Enterprise Risk Management (ERM). Faltam, entretanto, exemplos na literatura sobre como as empresas têm implementado estes sistemas e quais resultados estes sistemas tem sido capazes de entregar. Neste sentido, o presente estudo buscou avaliar o processo de implantação de sistemas de gestão de risco de empresas consideradas de classe mundial, avaliando fatores que dificultaram e facilitaram sua implantação, assim como os resultados percebidos tanto no desempenho quanto em aspectos culturais. A análise dos casos permite constatar que mesmo sendo reconhecidas por terem sistemas de gestão avançados as empresas estudadas ainda estão em fase inicial de implantação e que os resultados alcançados com a gestão estruturada de risco ainda não são evidenciados por meio de indicadores de desempenho, levantando-se a hipótese de se tratar de uma iniciativa direcionada mais para a legitimação das organizações do que para melhoria dos seus resultados. Adicionalmente é proposto um modelo associando os benefícios da gestão de riscos com o nível de transformação organizacional

Representação e Anáilse de Gramáticas de Grafos

Os sistemas computacionais estão tomando proporções cada vez maiores envolvendo situações bastante complexas, onde muitas vezes erros são inaceitáveis, como em sistemas bancários, sistemas de controle de tráfego aéreo, etc... Para obter software confiável e com desempenho aceitável, pode-se aliar técnicas de desenvolvimento formal de software a técnicas de simulação de sistemas. O ambiente PLATUS reúne essas duas áreas: modelos de simulação são descritos usando gramáticas de grafos uma linguagem de especificação formal. Gramáticas de grafos são uma generalização de gramáticas de Chomsky, substituindo strings por grafos. Neste trabalho, serão tratadas gramáticas de grafos baseados em objetos, um modelo onde vértices e arcos são tipados, e as especificações são modulares (a especificação de um sistema consiste em várias gramáticas de grafos combinadas). Assim, o modelo de um sistema pode ser descrito de forma precisa, e a linguagem de especificação é bastante abstrata e expressiva. Num ambiente de simulação a questão da recuperação de dados merece uma atenção especial, uma vez que a eficiência do simulador está diretamente ligada a agilidade na obtenção das informações. Neste trabalho, o objetivo principal é definir uma representação para gramáticas de grafos que facilite o armazenamento, a recuperação e análise das estruturas identificadas no ambiente PLATUS, ou seja, gramáticas de grafos baseadas em objetos. São definidas também funções que implementam os procedimentos necessários, para a recuperação de dados durante a simulação. A eficiência dessas funções é demonstrada através do cálculo de sua ordem de complexidade. As estruturas são validadas através da implementação de um protótipo de banco de dados.

A influência da estratégia na folga orçamentaria mediada pela incerteza: um estudo de caso em uma empresa familiar

Este trabalho tem como objetivo principal analisar as relações entre variáveis que influenciam o processo de estabelecimento dos sistemas de controle gerencial e orçamento, assim como os mecanismos de mensuração e avaliação de desempenho nas organizações, tendo como referencial básico a Teoria da Agência. As variáveis analisadas foram: folga orçamentária, incerteza e estratégia. O problema de pesquisa apresentado visa encontrar evidências acerca dos relacionamentos entre estas variáveis, tendo como pressuposto a função chave desempenhada pelo orçamento nos processos em questão. Entre os principais autores que compõem o referencial da pesquisa, destacamos diversos estudos que buscaram explicar relações entre as variáveis em foco e outras, visando compreender os antecedentes que definem os desenhos dos sistemas de controle e avaliação de desempenho. Assim, a partir da compreensão dos conceitos básicos envolvidos neste estudo – Teoria da Agência, sistemas de controle gerenciais, indicadores de desempenho e orçamento, os quais compõem o referencial teórico da pesquisa, foram propostas hipóteses para se tentar responder ao problema de pesquisa. Estas relacionam-se com a existência de folga orçamentária no orçamento de resultado da empresa em estudo, e com a influência do ambiente de incerteza e da estratégia associada ao negócio, no processo de criação de folga orçamentária. Desta forma, estas hipóteses foram testadas em um estudo de caso em uma corporação familiar, que é composta por três empresas de capital fechado, que atuam na importação, industrialização e comercialização de insumos, partes e peças e produtos. Para realizar os testes estatísticos, foi feito um corte longitudinal nos dados do orçamento de indicadores de desempenho do tipo Accounting Performance Measure (APM), formando uma série histórica de 36 meses. Dentre as principais conclusões do estudo, que permitiram uma análise ampla dos aspectos relacionados aos antecedentes ambientais internos e externos que levam a comportamentos disfuncionais entre os agentes, foi evidenciada a existência da folga orçamentária e a influencia da incerteza em sua criação, porém não se pode afirmar que a estratégia tenha influência neste processo, no caso em questão.

Um Estudo de coordenação dinâmica de agentes aplicado ao gerenciamento de tráfego veicular urbano

Em sistemas de controle de tráfego veicular urbano existem diversas abordagens que lidam com o problema da redução do congestionamento de tráfego. Uma classe destas abordagens aplica a sincronização de semáforos a m de permitir que os veículos que viajam em um sentido possam passar diversos cruzamentos sem paradas. Este trabalho apresenta dois métodos de coordenação de agentes aplicados à sincroniza ção de semáforos. O primeiro método inspira-se em mecanismos de coordenação observados em insetos sociais e o segundo modela o problema de coordenação de semá- foros como um problema de otimização de restrições distribuído e faz sua resolução em tempo real utilizando mediação cooperativa. Inicialmente são apresentados conceitos básicos de sistemas de tráfego urbano, Swarm Intelligence e problemas de otimização de restrições. A partir dos conceitos iniciais, são apresentados os modelos propostos. Os resultados mostram que as abordagens propostas geram a coordenação entre os sem áforos sendo que o modo que os agentes estão coordenados pode mudar para se adaptar às mudanças nas condições do ambiente, gerando melhores condições de uxo de tráfego.

Aspectos do gerenciamento de riscos de tecnologia da informação nas empresas: um estudo de caso múltiplos

The information technology - IT- benefits have been more perceived during the last decades. Both IT and business managers are dealing with subjects like governance, IT-Business alignment, information security and others on their top priorities. Talking about governance, specifically, managers are facing it with a technical approach, that gives emphasis on protection against invasions, antivirus systems, access controls and others technical issues. The IT risk management, commonly, is faced under this approach, that means, has its importance reduced and delegated to IT Departments. On the last two decades, a new IT risk management perspective raised, bringing an holistic view of IT risk to the organization. According to this new perspective, the strategies formulation process should take into account the IT risks. With the growing of IT dependence on most of organizations, the necessity of a better comprehension about the subject becomes more clear. This work shows a study in three public organizations of the Pernambuco State that investigates how those organizations manage their IT risks. Structured interviews were made with IT managers, and later, analyzed and compared with conceptual categories found in the literature. The results shows that the IT risks culture and IT governance are weakly understood and implemented on those organizations, where there are not such an IT risk methodology formally defined, neither executed. In addition, most of practices suggested in the literature were found, even without an alignment with an IT risks management process

Projeto, construção e análise de um prototipo vibracional em escala de bancada aplicável ao tratamento de água de produção de petróleo bruto, mediante inovadora operação híbrida de adsorção e auto-flotação

A self-flotator vibrational prototype electromechanical drive for treatment of oil and water emulsion or like emulsion is presented and evaluated. Oil production and refining to obtain derivatives is carried out under arrangements technically referred to as on-shore and off-shore, ie, on the continent and in the sea. In Brazil 80 % of the petroleum production is taken at sea and area of deployment and it cost scale are worrisome. It is associated, oily water production on a large scale, carrier 95% of the potential pollutant of activity whose final destination is the environment medium, terrestrial or maritime. Although diversified set of techniques and water treatment systems are in use or research, we propose an innovative system that operates in a sustainable way without chemical additives, for the good of the ecosystem. Labyrinth adsor-bent is used in metal spirals, and laboratory scale flow. Equipment and process patents are claimed. Treatments were performed at different flow rates and bands often monitored with control systems, some built, other bought for this purpose. Measurements of the levels of oil and grease (OGC) of efluents treaty remained within the range of legal framework under test conditions. Adsorbents were weighed before and after treatment for obtaining oil impregna-tion, the performance goal of vibratory action and treatment as a whole. Treatment technolo-gies in course are referenced, to compare performance, qualitatively and quantitatively. The vibration energy consumption is faced with and without conventional flotation and self-flotation. There are good prospects for the proposed, especially in reducing the residence time, by capillary action system. The impregnation dimensionless parameter was created and confronted with consecrated dimensionless parameters, on the vibrational version, such as Weber number and Froude number in quadratic form, referred to as vibrational criticality. Re-sults suggest limits to the vibration intensity

Uma abordagem indireta para o Controlador em Modo Dual Adaptativo Robusto

In this work is proposed an indirect approach to the DualMode Adaptive Robust Controller (DMARC), combining the typicals transient and robustness properties of Variable Structure Systems, more specifically of Variable Structure Model Reference Adaptive Controller (VS-MRAC), with a smooth control signal in steady-state, typical of conventional Adaptive Controllers, as Model Reference Adaptive Controller (MRAC). The goal is to provide a more intuitive controller design, based on physical plant parameters, as resistances, inertia moments, capacitances, etc. Furthermore, with the objective to follow the evolutionary line of direct controllers, it will be proposed an indirect version for the Binary Model Reference Adaptive Controller (B-MRAC), that was the first controller attemptting to act as MRAC as well as VS-MRAC, depending on a pre-defined fixed parameter

Estudo e implementação em plantas físicas de um controlador preditivo generalizado com restrições

This work shows a study about the Generalized Predictive Controllers with Restrictions and their implementation in physical plants. Three types of restrictions will be discussed: restrictions in the variation rate of the signal control, restrictions in the amplitude of the signal control and restrictions in the amplitude of the Out signal (plant response). At the predictive control, the control law is obtained by the minimization of an objective function. To consider the restrictions, this minimization of the objective function is done by the use of a method to solve optimizing problems with restrictions. The chosen method was the Rosen Algorithm (based on the Gradient-projection). The physical plants in this study are two didactical systems of water level control. The first order one (a simple tank) and another of second order, which is formed by two tanks connected in cascade. The codes are implemented in C++ language and the communication with the system to be done through using a data acquisition panel offered by the system producer

Simulação computacional da interação fluido-estrutura em bombas de cavidades progressivas

The pumping through progressing cavities system has been more and more employed in the petroleum industry. This occurs because of its capacity of elevation of highly viscous oils or fluids with great concentration of sand or other solid particles. A Progressing Cavity Pump (PCP) consists, basically, of a rotor - a metallic device similar to an eccentric screw, and a stator - a steel tube internally covered by a double helix, which may be rigid or deformable/elastomeric. In general, it is submitted to a combination of well pressure with the pressure generated by the pumping process itself. In elastomeric PCPs, this combined effort compresses the stator and generates, or enlarges, the clearance existing between the rotor and the stator, thus reducing the closing effect between their cavities. Such opening of the sealing region produces what is known as fluid slip or slippage, reducing the efficiency of the PCP pumping system. Therefore, this research aims to develop a transient three-dimensional computational model that, based on single-lobe PCP kinematics, is able to simulate the fluid-structure interaction that occurs in the interior of metallic and elastomeric PCPs. The main goal is to evaluate the dynamic characteristics of PCP s efficiency based on detailed and instantaneous information of velocity, pressure and deformation fields in their interior. To reach these goals (development and use of the model), it was also necessary the development of a methodology for generation of dynamic, mobile and deformable, computational meshes representing fluid and structural regions of a PCP. This additional intermediary step has been characterized as the biggest challenge for the elaboration and running of the computational model due to the complex kinematic and critical geometry of this type of pump (different helix angles between rotor and stator as well as large length scale aspect ratios). The processes of dynamic generation of meshes and of simultaneous evaluation of the deformations suffered by the elastomer are fulfilled through subroutines written in Fortan 90 language that dynamically interact with the CFX/ANSYS fluid dynamic software. Since a structural elastic linear model is employed to evaluate elastomer deformations, it is not necessary to use any CAE package for structural analysis. However, an initial proposal for dynamic simulation using hyperelastic models through ANSYS software is also presented in this research. Validation of the results produced with the present methodology (mesh generation, flow simulation in metallic PCPs and simulation of fluid-structure interaction in elastomeric PCPs) is obtained through comparison with experimental results reported by the literature. It is expected that the development and application of such a computational model may provide better details of the dynamics of the flow within metallic and elastomeric PCPs, so that better control systems may be implemented in the artificial elevation area by PCP