Estratégia de redução de consumo de energia em redes de sensores sem fio heterogêneas utilizando lógica fuzzy

O avanço nas áreas de comunicação sem fio e microeletrônica permite o desenvolvimento de equipamentos micro sensores com capacidade de monitorar grandes regiões. Formadas por milhares de nós sensores, trabalhando de forma colaborativa, as Redes de Sensores sem Fio apresentam severas restrições de energia, devido à capacidade limitada das baterias dos nós que compõem a rede. O consumo de energia pode ser minimizado, permitindo que apenas alguns nós especiais, chamados de Cluster Head, sejam responsáveis por receber os dados dos nós que formam seu cluster e propagar estes dados para um ponto de coleta denominado Estação Base. A escolha do Cluster Head ideal influencia no aumento do período de estabilidade da rede, maximizando seu tempo de vida útil. A proposta, apresentada nesta dissertação, utiliza Lógica Fuzzy e algoritmo k-means com base em informações centralizadas na Estação Base para eleição do Cluster Head ideal em Redes de Sensores sem Fio heterogêneas. Os critérios usados para seleção do Cluster Head são baseados na centralidade do nó, nível de energia e proximidade para a Estação Base. Esta dissertação apresenta as desvantagens de utilização de informações locais para eleição do líder do cluster e a importância do tratamento discriminatório sobre as discrepâncias energéticas dos nós que formam a rede. Esta proposta é comparada com os algoritmos Low Energy Adaptative Clustering Hierarchy (LEACH) e Distributed energy-efficient clustering algorithm for heterogeneous Wireless sensor networks (DEEC). Esta comparação é feita, utilizando o final do período de estabilidade, como também, o tempo de vida útil da rede.

Otimização de cobertura, consumo de energia, roteamento e agregação de dados em rede de sensores sem fio utilizando algoritmos genéticos e lógica fuzzy

As Redes de Sensores Sem Fio possuem capacidades limitadas de processamento, armazenamento, comunicação (largura de banda) e fonte de energia, além de possuírem características e requisitos básicos de uma RSSF como: necessidade de se auto-organizar, comunicação com difusão de curto alcance e roteamento com múltiplos saltos. Neste trabalho é proposto uma ferramenta que otimize o posicionamento e os pacotes entregues através do uso de Algoritmo Genético (AG). Para solucionar o problema de roteamento que melhore o consumo de energia e maximize a agregação de dados é proposto a utilização de lógica fuzzy no protocolo de roteamento Ad hoc Ondemand Distance Vector (AODV). Esta customização é intitulada AODV – Fuzzy for Wireless Sensor Networks (AODV-FWSN). Os resultados mostram que a solução proposta é eficiente e consegue prolongar a vida útil da RSSF e melhorar a taxa de entrega de dados quando comparado com soluções similares.

A dinâmica dos recursos comuns em Unidades de Conservação e Assentamentos Rurais no Amazonas: uma abordagem fuzzy set

A teoria de Garret Hardin intitulada “A tragédia dos comuns” apresenta a privatização e o controle governamental como saída para evitar o esgotamento dos recursos naturais. Entretanto, outros autores demonstraram que os usuários dos recursos podem apresentar eficientes formas de manejo, aliando o uso pelo homem à conservação da natureza. Esta tese analisa o uso de recursos comuns em Unidades de Conservação e Assentamentos Rurais de Uso Sustentável, localizadas no interflúvio Purus-Madeira, região Sul do Estado do Amazonas. A pergunta que norteou a hipótese da pesquisa foi: Diante das especificidades amazônicas e das regras impostas pelas políticas ambientais e agrárias na região, quais condições apresentam-se como necessárias e suficientes ao bom desempenho no uso de recursos comuns? A análise foi realizada por meio da combinação de três métodos: o método comparativo Qualitative Comparative Analysis (QCA), o método de análise institucional Institutional Analysis and Development (IAD) Framework e a lógica fuzzy. Operacionalmente, foram consideradas como variáveis independentes (X) os aspectos socioeconômicos, produtivos, ambientais e institucionais, partindo-se do pressuposto de que os programas governamentais destinados às Unidades devem apresentar melhorias nestes indicadores, refletindo por sua vez no bom desempenho no uso de recursos comuns (variável dependente Y) a partir deste desenho institucional. Os resultados confirmaram as hipóteses levantadas, afirmando-se que o bom desempenho no uso de recursos comuns, preconizado pelos critérios da sustentabilidade, somente pode ser alcançado mediante a combinação de um desempenho também satisfatório nas variáveis socioeconômicas, produtivas, institucionais e ambientais, apresentando-se estas variáveis como individualmente necessárias e conjuntamente suficientes para ocorrência deste fenômeno.

Modelos computacionais fuzzy e neuro-fuzzy para avaliarem os efeitos da poluição do ar

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Lógica Fuzzy aplicada ao controle de um sistema híbrido de geração de energia elétrica: eólica, fotovoltaica e biogás

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Aplicações de redes neurais e neuro fuzzy em engenharia biomédica e agronomia

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Desenvolvimento de aplicações em medicina e agronomia utilizando lógica fuzzy e neuro fuzzy

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Estimativa da produtividade de trigo em função da adubação nitrogenada utilizando modelagem neuro fuzzy

Currently new techniques for data processing, such as neural networks, fuzzy logic and hybrid systems are used to develop predictive models of complex systems and to estimate the desired parameters. In this article the use of an adaptive neuro fuzzy inference system was investigated to estimate the productivity of wheat, using a database of combination of the following treatments: five N doses (0, 50, 100, 150 and 200 kg ha(-1)), three sources (Entec, ammonium sulfate and urea), two application times of N (at sowing or at side-dressing) and two wheat cultivars (IAC 370 and E21), that were evaluated during two years in Selviria, Mato Grosso do Sul, Brazil. Through the input and output data, the system of adaptive neuro fuzzy inference learns, and then can estimate a new value of wheat yield with different N doses. The productivity prediciton error of wheat in function of five N doses, using a neuro fuzzy system, was smaller than that one obtained with a quadratic approximation. The results show that the neuro fuzzy system is a viable prediction model for estimating the wheat yield in function of N doses.

Aplicação de lógica fuzzy na elaboração de planta de valores genéricos

Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT

Estimating the average length of hospitalization due to pneumonia: a fuzzy approach

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

A Lógica Fuzzy Aplicada à Recuperação de Informação

The information retrieval process involves subjective, imprecise and vague concepts, such as "information need", "relevance", and the very concept of "information". The main information retrieval models treat these concepts accurately, represented by a single numerical value. The fuzzy logic, while operating with the uncertainty of natural phenomena in a systematic and rigorous manner, represents a promising alternative to solve some problems related to information retrieval. This paper presents the fuzzy logic and some examples of its use in information retrieval systems (IRS).

Epidemiological Models of Directly Transmitted Diseases: An Approach via Fuzzy Sets Theory

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Simulação e controle de um quadcopter utilizando lógica fuzzy

The present work develops a model to simulate the dynamics of a quadcopter being controlled by a PD fuzzy controller. Initially is presented a brief history of quadcopters an introduction to fuzzy logic and fuzzy control systems. Afterwards is presented an overview of the quadcopter dynamics and the mathematical modelling development applying Newton-Euler method. Then the modelling are implemented in a Simulink model in addition to a PD fuzzy controller. A prototype proposition is made, by describing each necessary component to build up a quadcopter. In the end the results from the simulators are discussed and compared due to the discrepancy between the model using ideal sensor and the model using non-ideal sensors

Estimação do risco de morte de recém-nascidos utilizando logica fuzzy tipo-2 intervalar

The main objective of the presented study is the development of a predictive interval type-2 fuzzy inference system in order to estimate the mortality risk for a newborn, to be used as an auxiliary tool for decision making in medical centers where there is a lack of professionals for this purpose and, afterwards, to compare its performance to a type-1 fuzzy system. The input variables were chosen due to their acquisition ‘simplicity, not involving any invasive tests, such as blood tests or other specific tests. The variables are easily obtained in the first few minutes of life: birth weight, gestational age at delivery, 5-minute Apgar score and previous report of stillbirth. Databases from the DATASUS were used to validate the model. 1351 records from the city of São José dos Campos, a mid-sized city in the São Paulo state’s countryside, were considered in this study. Finally, an analysis using the ROC curve was performed to estimate the model’s accuracy

Estimação do número de internações por doenças respiratórias utilizando lógica fuzzy tipo-2 intervalar

In this work was developed a fuzzy computational model type-2 predictive interval, using the software of the type-2 fuzzy MATLAB toolbox, the final idea is to estimate the number of hospitalizations of patients with respiratory diseases. The interest in the creation of this model is to assist in decision makeshift hospital environment, where there are no medical or professional equipment available to provide the care that the population need. It began working with the study of fuzzy logic, the fuzzy inference system and fuzzy toolbox. Through a real database provided by the Departamento de Informática do Sistema Único de Saúde (DATASUS) and Companhia de Tecnologia de Saneamento Básico (CETESB), was possible to start the model. The analyzed database is composed of the number of patients admitted with respiratory diseases a day for the public hospital in São José dos Campos, during the year 2009 and by factors such as PM10, SO2, wind and humidity. These factors were analyzed as input variables and, through these, is possible to get the number of admissions a day, which is the output variable of the model. For data analysis we used the fuzzy control method type-2 Mamdani. In the following steps the performance developed in this work was compared with the performance of the same model using fuzzy logic type-1. Finally, the validity of the models was estimated by the ROC curve