Predicting structural models for silicon clusters

This article introduces an efficient method to generate structural models for medium-sized silicon clusters. Geometrical information obtained from previous investigations of small clusters is initially sorted and then introduced into our predictor algorithm in order to generate structural models for large clusters. The method predicts geometries whose binding energies are close (95%) to the corresponding value for the ground-state with very low computational cost. These predictions can be used as a very good initial guess for any global optimization algorithm. As a test case, information from clusters up to 14 atoms was used to predict good models for silicon clusters up to 20 atoms. We believe that the new algorithm may enhance the performance of most optimization methods whenever some previous information is available. (C) 2003 Wiley Periodicals, Inc.

TIME-OPTIMAL GEOMAGNETIC ATTITUDE MANEUVERS OF AN AXISYMMETRICAL SPINNING SATELLITE

A formulation used to determine the time-optimal geomagnetic attitude maneuvers subject to dynamic and geometric constraints is proposed in this paper. This was obtained by a direct search procedure based on a control function parametrization method, using linear programming to obtain numerical suboptimal solutions by linear perturbation. Due to its characteristics it can be used in small computers and to generate computer programs of general application. The dynamic modeling, the magnetic torque model and the suboptimal control procedure are presented. Simulation runs have verified the feasibility of the formulation thus derived and have shown a notable improvement in performance.

Comparison of Reactive Power Support in Distribution Networks Provided by Capacitor Banks and Distributed Generators

This paper presents a comparison of reactive power support in distribution networks provided by switched Capacitor Banks (CBs) and Distributed Generators (DGs). Regarding switched CBs, a Tabu Search metaheuristic algorithm is developed to determine their optimal operation with the objective of reducing the power losses in the lines on the system, while meeting network constraints. on the other hand, the optimal operation of DGs is analyzed through an evolutionary Multi-Objective (MO) programming approach. The objectives of such approach are the minimization of power losses and operation cost of the DGs. The comparison of the reactive power support provided by switched CBs and DGs is carried out using a modified IEEE 34 bus distribution test system.

Analysis of a sub-optimal scheme of drug dosage in the AIDS treatment

Here the results for CD4+T cells count and the viral load obtained from HIV sero-positive patients are compared with results from numerical simulations by computer. Also, the standard scheme of administration of drugs anti HIV (HAART schemes) which uses constant doses is compared with an alternative sub-optimal teatment scheme which uses variable drug dosage according to the evolution of a quantitative measure of the side effects. The quantitative analysis done here shows that it is possible to obtain, using the alternative scheme, the same performance of actual data but using variable dosage and having fewer side effects. Optimal control theory is used to solve and also to provide a prognosis related to the strategies for control of viraemia.

Integrated planning of electric power distribution networks

In this work, a heuristic model for integrated planning of primary distribution network and secondary distribution circuits is proposed. A Tabu Search (TS) algorithm is employed to solve the planning of primary distribution networks. Evolutionary Algorithms (EA) are used to solve the planning model of secondary networks. The planning integration of both networks is carried out by means a constructive heuristic taking into account a set of integration alternatives between these networks. These integration alternatives are treated in a hierarchical way. The planning of primary networks and secondary distribution circuits is carried out based on assessment of the effects of the alternative solutions in the expansion costs of both networks simultaneously. In order to evaluate this methodology, tests were performed for a real-life distribution system taking into account the primary and secondary networks.

Optimal switch allocation for automatic load transfer in distribution substations

This work proposes a methodology for optimized allocation of switches for automatic load transfer in distribution systems in order to improve the reliability indexes by restoring such systems which present voltage classes of 23 to 35 kV and radial topology. The automatic switches must be allocated on the system in order to transfer load remotely among the sources at the substations. The problem of switch allocation is formulated as nonlinear constrained mixed integer programming model subject to a set of economical and physical constraints. A dedicated Tabu Search (TS) algorithm is proposed to solve this model. The proposed methodology is tested for a large real-life distribution system. © 2011 IEEE.

Distributed generators as providers of reactive power support - A market approach

Traditionally, ancillary services are supplied by large conventional generators. However, with the huge penetration of distributed generators (DGs) as a result of the growing interest in satisfying energy requirements, and considering the benefits that they can bring along to the electrical system and to the environment, it appears reasonable to assume that ancillary services could also be provided by DGs in an economical and efficient way. In this paper, a settlement procedure for a reactive power market for DGs in distribution systems is proposed. Attention is directed to wind turbines connected to the network through synchronous generators with permanent magnets and doubly-fed induction generators. The generation uncertainty of this kind of DG is reduced by running a multi-objective optimization algorithm in multiple probabilistic scenarios through the Monte Carlo method and by representing the active power generated by the DGs through Markov models. The objectives to be minimized are the payments of the distribution system operator to the DGs for reactive power, the curtailment of transactions committed in an active power market previously settled, the losses in the lines of the network, and a voltage profile index. The proposed methodology was tested using a modified IEEE 37-bus distribution test system. © 1969-2012 IEEE.

Planejamento e projeto de circuitos secundários de distribuição de energia elétrica por meio de algoritmo busca tabu

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Extração semi-automática do eixo de rodovia em imagens de média e alta resolução usando programação dinâmica

Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT

Divergência genética entre clones de eucalipto por caracteres biométricos e fisiológicos sob deficiência hídrica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Planejamento de redes de distribuição de energia elétrica de média e baixa tensão

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Otimização de antenas lineares e planares para aplicações em sistemas de banda larga

O objetivo deste trabalho é a otimização da largura de banda de antenas linear e planar para aplicações em sistemas de banda larga. Nesse sentido, foi feito um estudo das técnicas de análise, aumento da largura de banda e otimização adequadas para o problema em questão. Como técnica de análise, foi utilizado o método dos momentos, o qual está apresentado no capítulo II. Para aumentar a largura de banda, foram utilizadas as técnicas de colocação de elementos parasitas e construção de fendas no radiador, descritos sucintamente no capítulo III. Como algoritmo de otimização, foi utilizado o algoritmo genético, descrito sucintamente no capítulo II. Neste trabalho, são apresentadas duas propostas de antenas, uma antena dipolo linear combinada com quatros espiras parasitas, capítulo IV, e uma antena planar do tipo espira, capítulo V. No primeiro caso, foram utilizados elementos parasitas e o algoritmo genético para aumentar a largura de banda e, no segundo, foram empregadas fendas no radiador e a otimização paramétrica para este objetivo.

Estimativas da condutividade térmica dos minerais e rochas e influência de parâmetros térmicos e petrofísicos na resistividade aparente da formação

O presente estudo realiza estimativas da condutividade térmica dos principais minerais formadores de rochas, bem como estimativas da condutividade média da fase sólida de cinco litologias básicas (arenitos, calcários, dolomitos, anidritas e litologias argilosas). Alguns modelos térmicos foram comparados entre si, possibilitando a verificação daquele mais apropriado para representar o agregado de minerais e fluidos que compõem as rochas. Os resultados obtidos podem ser aplicados a modelamentos térmicos os mais variados. A metodologia empregada baseia-se em um algoritmo de regressão não-linear denominado de Busca Aleatória Controlada. O comportamento do algoritmo é avaliado para dados sintéticos antes de ser usado em dados reais. O modelo usado na regressão para obter a condutividade térmica dos minerais é o modelo geométrico médio. O método de regressão, usado em cada subconjunto litológico, forneceu os seguintes valores para a condutividade térmica média da fase sólida: arenitos 5,9 ± 1,33 W/mK, calcários 3.1 ± 0.12 W/mK, dolomitos 4.7 ± 0.56 W/mK, anidritas 6.3 ± 0.27 W/mK e para litologias argilosas 3.4 ± 0.48 W/mK. Na sequência, são fornecidas as bases para o estudo da difusão do calor em coordenadas cilíndricas, considerando o efeito de invasão do filtrado da lama na formação, através de uma adaptação da simulação de injeção de poços proveniente das teorias relativas à engenharia de reservatório. Com isto, estimam-se os erros relativos sobre a resistividade aparente assumindo como referência a temperatura original da formação. Nesta etapa do trabalho, faz-se uso do método de diferenças finitas para avaliar a distribuição de temperatura poço-formação. A simulação da invasão é realizada, em coordenadas cilíndricas, através da adaptação da equação de Buckley-Leverett em coordenadas cartesianas. Efeitos como o aparecimento do reboco de lama na parede do poço, gravidade e pressão capilar não são levados em consideração. A partir das distribuições de saturação e temperatura, obtém-se a distribuição radial de resistividade, a qual é convolvida com a resposta radial da ferramenta de indução (transmissor-receptor) resultando na resistividade aparente da formação. Admitindo como referência a temperatura original da formação, são obtidos os erros relativos da resistividade aparente. Através da variação de alguns parâmetros, verifica-se que a porosidade e a saturação original da formação podem ser responsáveis por enormes erros na obtenção da resistividade, principalmente se tais "leituras" forem realizadas logo após a perfuração (MWD). A diferença de temperatura entre poço e formação é a principal causadora de tais erros, indicando que em situações onde esta diferença de temperatura seja grande, perfilagens com ferramentas de indução devam ser realizadas de um a dois dias após a perfuração do poço.

Composição e riqueza de espécies de anfíbios anuros em três diferentes habitat em um agrossistema no Cerrado do Brasil central

A plasticidade adaptativa tem sido postulada como um fator importante para explicar a distribuição e abundância de espécies em habitat com diferentes níveis de variação ambiental e a heterogeneidade ambiental tem sido apontada como responsável pela manutenção, aumento ou diminuição da diversidade. Neste trabalho, determinamos o efeito da periodicidade e estrutura do habitat sobre a riqueza e composição de espécies em três diferentes habitat: córrego (P1), poças temporárias (P2) e represa permanente (P3) em um agrossistema no Cerrado do Brasil central. Nove expedições de campo foram realizadas entre outubro de 2005 e abril de 2007. Os métodos de amostragem por encontro visual e procura auditiva foram utilizados para o registro das espécies. Foram registradas 19 espécies de anuros pertencentes a quatro famílias: Bufonidae (uma espécie), Hylidae (nove espécies), Leptodactylidae (cinco espécies) e Leiuperidae (quatro espécies). Maior riqueza e a abundância foram registradas nas lagoas temporárias (P2), que diferiram significativamente do córrego (P1) e da represa permanente (P3). Dendropsophus nanus, Hypsiboas raniceps e Leptodactylus chaquensis apresentaram forte associação com o sítio P2. Os sítios P2 e P3 apresentaram maior diferenciação entre si na composição de espécies, do que quando comparados ao sítio P1. Apesar dos corpos d'água estudados estarem inseridos em área de intensa agricultura e sofrerem elevado grau de perturbação antrópica, esses ambientes apresentam elevada riqueza de espécies, constituindo-se como importantes refúgios para anurofauna da região. Entretanto, as espécies registradas são associadas a áreas antropizadas ou fitofisionomias abertas sendo favorecidas com a criação de ambientes artificiais como os observados no presente estudo.

Planejamento de sistemas de distribuição de energia elétrica de média tensão através de um algoritmo de busca dispersa

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS