Controlo preditivo distribuído em edifícios para conforto térmico e alocação de cargas

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Automação e Electrónica Industrial

Controlo preditivo distribuído para conforto térmico em edifícios

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Automação e Electrónica Industrial

A Fractional Perspective to the Bond Graph Modelling of World Economies

Inspired in dynamic systems theory and Brewer’s contributions to apply it to economics, this paper establishes a bond graph model. Two main variables, a set of inter-connectivities based on nodes and links (bonds) and a fractional order dynamical perspective, prove to be a good macro-economic representation of countries’ potential performance in nowadays globalization. The estimations based on time series for 50 countries throughout the last 50 decades confirm the accuracy of the model and the importance of scale for economic performance.

Modeling Vegetable Fractals by means of Fractional-order Equations

This paper characterizes four ‘fractal vegetables’: (i) cauliflower (brassica oleracea var. Botrytis); (ii) broccoli (brassica oleracea var. italica); (iii) round cabbage (brassica oleracea var. capitata) and (iv) Brussels sprout (brassica oleracea var. gemmifera), by means of electrical impedance spectroscopy and fractional calculus tools. Experimental data is approximated using fractional-order models and the corresponding parameters are determined with a genetic algorithm. The Havriliak-Negami five-parameter model fits well into the data, demonstrating that classical formulae can constitute simple and reliable models to characterize biological structures.

Hydraulic and fluvial geomorphological models for a bedrock channel reach of the Twenty Mile Creek /

Bedrock channels have been considered challenging geomorphic settings for the application of numerical models. Bedrock fluvial systems exhibit boundaries that are typically less mobile than alluvial systems, yet they are still dynamic systems with a high degree of spatial and temporal variability. To understand the variability of fluvial systems, numerical models have been developed to quantify flow magnitudes and patterns as the driving force for geomorphic change. Two types of numerical model were assessed for their efficacy in examining the bedrock channel system consisting of a high gradient portion of the Twenty Mile Creek in the Niagara Region of Ontario, Canada. A one-dimensional (1-D) flow model that utilizes energy equations, HEC RAS, was used to determine velocity distributions through the study reach for the mean annual flood (MAF), the 100-year return flood and the 1,000-year return flood. A two-dimensional (2-D) flow model that makes use of Navier-Stokes equations, RMA2, was created with the same objectives. The 2-D modeling effort was not successful due to the spatial complexity of the system (high slope and high variance). The successful 1 -D model runs were further extended using very high resolution geospatial interpolations inherent to the HEC RAS extension, HEC geoRAS. The modeled velocity data then formed the basis for the creation of a geomorphological analysis that focused upon large particles (boulders) and the forces needed to mobilize them. Several existing boulders were examined by collecting detailed measurements to derive three-dimensional physical models for the application of fluid and solid mechanics to predict movement in the study reach. An imaginary unit cuboid (1 metre by 1 metre by 1 metre) boulder was also envisioned to determine the general propensity for the movement of such a boulder through the bedrock system. The efforts and findings of this study provide a standardized means for the assessment of large particle movement in a bedrock fluvial system. Further efforts may expand upon this standardization by modeling differing boulder configurations (platy boulders, etc.) at a high level of resolution.

Asymmetric Smiles, Leverage Effects and Structural Parameters.

In this paper, we characterize the asymmetries of the smile through multiple leverage effects in a stochastic dynamic asset pricing framework. The dependence between price movements and future volatility is introduced through a set of latent state variables. These latent variables can capture not only the volatility risk and the interest rate risk which potentially affect option prices, but also any kind of correlation risk and jump risk. The standard financial leverage effect is produced by a cross-correlation effect between the state variables which enter into the stochastic volatility process of the stock price and the stock price process itself. However, we provide a more general framework where asymmetric implied volatility curves result from any source of instantaneous correlation between the state variables and either the return on the stock or the stochastic discount factor. In order to draw the shapes of the implied volatility curves generated by a model with latent variables, we specify an equilibrium-based stochastic discount factor with time non-separable preferences. When we calibrate this model to empirically reasonable values of the parameters, we are able to reproduce the various types of implied volatility curves inferred from option market data.

SQualTrack: A Tool for Robust Fault Detection

One of the techniques used to detect faults in dynamic systems is analytical redundancy. An important difficulty in applying this technique to real systems is dealing with the uncertainties associated with the system itself and with the measurements. In this paper, this uncertainty is taken into account by the use of intervals for the parameters of the model and for the measurements. The method that is proposed in this paper checks the consistency between the system's behavior, obtained from the measurements, and the model's behavior; if they are inconsistent, then there is a fault. The problem of detecting faults is stated as a quantified real constraint satisfaction problem, which can be solved using the modal interval analysis (MIA). MIA is used because it provides powerful tools to extend the calculations over real functions to intervals. To improve the results of the detection of the faults, the simultaneous use of several sliding time windows is proposed. The result of implementing this method is semiqualitative tracking (SQualTrack), a fault-detection tool that is robust in the sense that it does not generate false alarms, i.e., if there are false alarms, they indicate either that the interval model does not represent the system adequately or that the interval measurements do not represent the true values of the variables adequately. SQualTrack is currently being used to detect faults in real processes. Some of these applications using real data have been developed within the European project advanced decision support system for chemical/petrochemical manufacturing processes and are also described in this paper

Expert supervision based on cases

The paper focuses on taking advantage of large amounts of data that are systematically stored in plants (by means of SCADA systems), but not exploited enough in order to achieve supervisory goals (fault detection, diagnosis and reconfiguration). The methodology of case base reasoning (CBR) is proposed to perform supervisory tasks in industrial processes by re-using the stored data. The goal is to take advantage of experiences, registered in a suitable structure as cam, avoiding the tedious task of knowledge acquisition and representation needed by other reasoning techniques as expert systems. An outlook of CBR terminology and basic concepts are presented. The adaptation of CBR in performing expert supervisory tasks, taking into account the particularities and difficulties derived from dynamic systems, is discussed. A special interest is focused in proposing a general case definition suitable for supervisory tasks. Finally, this structure and the whole methodology is tested in a application example for monitoring a real drier chamber

Agile methodologies

Outlines of both Scrum and Dynamic Systems Development Model

Soft Sytems Modelling

This presentation introduces Soft Systems Modelling as a technique to support investigating the behaviour of dynamic systems in the real world. It combines techniques from General Systems Theory, Soft Systems Methodolgy and Critical Systems Heuristics. Personas and Scenarios are used as a technique for exploring the motivations of stakeholders in the systems.

Geometric characterization of red blood cells. Differentiation of normal and pathologic samples

Introduction. Fractal geometry measures the irregularity of abstract and natural objects with the fractal dimension. Fractal calculations have been applied to the structures of the human body and to quantifications in physiology from the theory of dynamic systems.Material and Methods. The fractal dimensions were calculated, the number of occupation spaces in the space border of box counting and the area of two red blood cells groups, 7 normal ones, group A, and 7 abnormal, group B, coming from patient and of bags for transfusion, were calculated using the method of box counting and a software developed for such effect. The obtained measures were compared, looking for differences between normal and abnormal red blood cells, with the purpose of differentiating samples.Results. The abnormality characterizes by a number of squares of occupation of the fractal space greater or equal to 180; values of areas between 25.117 and 33.548 correspond to normality. In case that the evaluation according to the number of pictures is of normality, must be confirmed with the value of the area applied to adjacent red blood cells within the sample, that in case of having values by outside established and/or the greater or equal spaces to 180, they suggest abnormality of the sample.Conclusions. The developed methodology is effective to differentiate the red globules alterations and probably useful in the analysis of bags of transfusion for clinical use 

Utilización de los conceptos de caos y complejidad en empresas del sector financiero

Este proyecto busca determinar que utilización se hace de los conceptos de caos y complejidad en las empresas del sector financiero colombiano, para así encontrar la relación entre estos conceptos y la ocurrencia de eventos en la economía actual. Se adoptó un método descriptivo, donde se tomará como unidad de análisis una empresa representativa del sector financiero de Colombia. La compañía escogida para el análisis fue Bancolombia, la cual debido a su larga trayectoria dentro de la economía colombiana, ha demostrado un buen desempeño y el logro de sus objetivos a nivel nacional e internacional. El análisis realizado permitió tener una visión amplia y representativa del significado que el caos y la complejidad tienen para el sector financiero; y como sus respectivos conceptos se aplican a la hora de enfrentar condiciones extremas en la industria o la economía. Pero también como el comportamiento de variables pertenecientes a otras industrias, tienen la capacidad de afectar e influir en el normal comportamiento de la compañía. Se concluyó además que Bancolombia en épocas de crisis logra ser mucho más realista al afrontar los momentos. Las crisis se muestran como caos dentro de un sistema simple y organizado que afecta a sus diferentes variables no lineales, y que puede llegar a una interacción entre otros sistemas, produciendo así comportamientos críticos y complicados. Se muestra también que la complejidad dentro de un sistema financiero es una creación de interacciones simples que muestran un parámetro claro, casi deducible, que al interactuar entre todas se convierte en complejidad para las organizaciones como Bancolombia.

Diseño y Evaluación de intervenciones en organizaciones empresariales desde la dinámica de sistemas – revisión teórica. Sistemas – Revisión Teórica.

Este trabajo tiene como objetivo hacer una revisión teórica desde los inicios de la Teoría General de Sistemas, hasta el desarrollo de la dinámica de sistemas, todo lo que estas dos teorías plantean, además de muchas otras teorías de las cuales estas se encuentran rodeadas y conectadas muy cercanamente, ya que partiendo del planteamiento que hizo el biólogo Ludwig Von Bertalanffy se derivaron diversas corrientes de pensamiento, todas alrededor del enfoque y pensamiento de sistemas, y de la cual se deriva la más importante para nosotros en este trabajo de la cual es padre el Ingeniero Jay Wright Forrester, la Dinámica de Sistemas. Muchas de estas otras teorías tienen como objetivo generar estrategias de cambio en las organizaciones mediante diferentes metodologías, pero todas con el fin de alcanzar un desempeño óptimo en los procesos que son realizados en las organizaciones. Este proyecto es planteado ante la necesidad de tener un amplio conocimiento teórico de todo lo que conllevan los planteamientos de la Dinámica de Sistemas los cuales van de la mano junto con el pensamiento sistémico y el modelamiento organizacional, el cual veremos cómo es desarrollado desde el enfoque de la Dinámica de Sistemas a través de distintos modelos y en la actualidad herramientas informáticas tales como software diseñados exclusivamente para el modelamiento desde la Dinámica de Sistemas.

Aproximación a un marco teórico para la construcción de una metodología para el estudio sistémico de sectores estratégicos

En la búsqueda de adaptabilidad por parte de las organizaciones, para sobrevivir y crecer frente a los cambios, así como de los procesos de formulación y revisión de la estrategia empresarial para la toma de decisiones, la exploración e interpretación del entorno, sus elementos y dinámica se han convertido en una necesidad apremiante. En este contexto, una de las herramientas que permite a las organizaciones mejorar la visión sectorial es la metodología del Análisis Estructural de Sectores Estratégicos (en adelante AESE). Esta visión que se construye a partir de la aplicación de dicha metodología se deriva de los procesos de análisis y de síntesis. En el mismo sentido, la falta de uniformidad del mundo actual, la cantidad de factores que impactan el desempeño organizacional y la complejidad de las interacciones que se dan en los sectores estratégicos conducen a la búsqueda un nuevo enfoque para comprenderlos e intervenirlos. Lo anterior debido a que es claro que desde el pensamiento analítico no se contemplan las múltiples interrelaciones en los sectores estratégicos, su permanente variación, ni los procesos circulares que en ellos se dan, por lo cual la visión que proporciona se considera limitada para comprender la realidad y guiar a los directivos empresariales en la toma de decisiones estratégicas. Por el contrario, el uso del pensamiento sistémico en el estudio sectorial sí posibilita la comprensión de los sectores como sistemas, su diseño, estructura (relaciones) y funcionamiento (dinámica) a fin de obtener una visión de conjunto para intervenirlos. Dentro de los beneficios que brinda la aplicación del pensamiento sistémico (dinámica de sistemas) se encuentra la posibilidad de simular un modelo dinámico que permite determinar el futuro de los sectores estratégicos y guiar a las organizaciones a la definición de políticas alineadas con la búsqueda de la perdurabilidad. Luego, el presente trabajo de investigación pretende establecer los elementos teóricos, conceptuales y metodológicos, asociados con la toma de decisiones estratégicas y con el pensamiento sistémico (dinámica de sistemas), que contribuyen a la construcción de una metodología para el Estudio Sistémico de Sectores Estratégicos (en adelante ESSE).

Seguros de desempleo: revisión de literatura y propuesta para Colombia

En este artículo se estudia la posibilidad de introducir seguros de desempleo en Colombia. En una primera parte, se propone una revisión de literatura de los seguros de desempleo en la cual se exponen las ventajas generadas por una cobertura contra este riesgo, así como sus inconvenientes. En una segunda parte, se estudian varios escenarios para introducir seguros de desempleo en Colombia. Después de haber presentado el contexto del mercado laboral y de las normas que lo vigilan, se proponen varios diseños que abordan la gestión y la administración del riesgo de desempleo en Colombia. Igualmente se presentan algunas consideraciones teóricas para la valoración del costo del aseguramiento, las cuales incorporan los efectos del riesgo moral sobre la duración y la incidencia del desempleo.