FUZZY SOLID SETS FOR MATHEMATICAL MORPHOLOGY AND OPTICAL IMPLEMENTATION

Fuzzy sets in the subject space are transformed to fuzzy solid sets in an increased object space on the basis of the development of the local umbra concept. Further, a counting transform is defined for reconstructing the fuzzy sets from the fuzzy solid sets, and the dilation and erosion operators in mathematical morphology are redefined in the fuzzy solid-set space. The algebraic structures of fuzzy solid sets can lead not only to fuzzy logic but also to arithmetic operations. Thus a fuzzy solid-set image algebra of two image transforms and five set operators is defined that can formulate binary and gray-scale morphological image-processing functions consisting of dilation, erosion, intersection, union, complement, addition, subtraction, and reflection in a unified form. A cellular set-logic array architecture is suggested for executing this image algebra. The optical implementation of the architecture, based on area coding of gray-scale values, is demonstrated. (C) 1995 Optical Society of America

Part I: Latent heat of vaporization of n-decane. Part II: Heat and mass transfer from a cylinder placed in a turbulent air stream - Sherwood and Frössling numbers as a function of free stream turbulence level and Reynolds number

Part I

The latent heat of vaporization of n-decane is measured calorimetrically at temperatures between 160° and 340°F. The internal energy change upon vaporization, and the specific volume of the vapor at its dew point are calculated from these data and are included in this work. The measurements are in excellent agreement with available data at 77° and also at 345°F, and are presented in graphical and tabular form.

Part II

Simultaneous material and energy transport from a one-inch adiabatic porous cylinder is studied as a function of free stream Reynolds Number and turbulence level. Experimental data is presented for Reynolds Numbers between 1600 and 15,000 based on the cylinder diameter, and for apparent turbulence levels between 1.3 and 25.0 per cent. n-heptane and n-octane are the evaporating fluids used in this investigation.

Gross Sherwood Numbers are calculated from the data and are in substantial agreement with existing correlations of the results of other workers. The Sherwood Numbers, characterizing mass transfer rates, increase approximately as the 0.55 power of the Reynolds Number. At a free stream Reynolds Number of 3700 the Sherwood Number showed a 40% increase as the apparent turbulence level of the free stream was raised from 1.3 to 25 per cent.

Within the uncertainties involved in the diffusion coefficients used for n-heptane and n-octane, the Sherwood Numbers are comparable for both materials. A dimensionless Frössling Number is computed which characterizes either heat or mass transfer rates for cylinders on a comparable basis. The calculated Frössling Numbers based on mass transfer measurements are in substantial agreement with Frössling Numbers calculated from the data of other workers in heat transfer.

An investigation of wind tunnel wall effects at high Mach numbers

This paper presents the results of an investigation of wind tunnel wall interference in a two-dimensional wind tunnel at high Mach numbers. The results are presented in the form of curves of lift coefficient versus the ratio of model chord to tunnel height, as functions of Mach number and angle of attack. The investigation was carried out by the authors at the Guggenheim Aeronautical Laboratory of the California Institute of Technology during the school year 1944-45.

Tests were carried out on the NACA low drag airfoil section 65,1-012 at Mach numbers from .60 to .80, and angles of attack of from 1 to 3 degrees. Models were 1", 2", 4" and 6" chord, giving values of the chord to tunnel height ration of .1 to .6. Schlieren photographs were made of shock waves where they occurred.

Behavior of spherical particles at low Reynolds numbers in a fluctuating translational flow

The behavior of spheres in non-steady translational flow has been studied experimentally for values of Reynolds number from 0.2 to 3000. The aim of the work was to improve our qualitative understanding of particle transport in turbulent gaseous media, a process of extreme importance in power plants and energy transfer mechanisms.

Particles, subjected to sinusoidal oscillations parallel to the direction of steady translation, were found to have changes in average drag coefficient depending upon their translational Reynolds number, the density ratio, and the dimensionless frequency and amplitude of the oscillations. When the Reynolds number based on sphere diameter was less than 200, the oscillation had negligible effect on the average particle drag.

For Reynolds numbers exceeding 300, the coefficient of the mean drag was increased significantly in a particular frequency range. For example, at a Reynolds number of 3000, a 25 per cent increase in drag coefficient can be produced with an amplitude of oscillation of only 2 per cent of the sphere diameter, providing the frequency is near the frequency at which vortices would be shed in a steady flow at the mean speed. Flow visualization shows that over a wide range of frequencies, the vortex shedding frequency locks in to the oscillation frequency. Maximum effect at the natural frequency and lock-in show that a non-linear interaction between wake vortex shedding and the oscillation is responsible for the increase in drag.

IQAFAL - Índice Fuzzy de Qualidade de Água para Ambiente Lótico.

A divulgação de informação sobre qualidade das águas para um público não especialista é fundamental para subsidiar ações políticas e institucionais de gestão dos ambientes aquáticos. Para tanto, índices de qualidade de água têm sido propostos por serem capazes de sintetizar em um único valor ou categoria a informação normalmente descrita a partir de um conjunto extenso de variáveis químicas, físicas e biológicas de qualidade de água. A maioria das metodologias propostas para o desenvolvimento de índices de qualidade de água é baseada no conhecimento de especialistas quanto à escolha das variáveis a serem utilizadas, a ponderação da importância relativa de cada variável e métodos utilizados para agregar os dados das variáveis em um único valor. Este trabalho propõe um novo índice de qualidade de água, baseado em lógica nebulosa e direcionado para o ambiente lótico. Esse índice, o IQAFAL, foi desenvolvido com a colaboração de especialistas com ampla e comprovada experiência na área de qualidade de água. A essência do desenvolvimento de um índice, usando-se lógica nebulosa, está na capacidade dessa metodologia representar, de forma mais eficiente e clara, os limites dos intervalos de variação dos parâmetros de qualidade de água para um conjunto de categorias subjetivas, quando esses limites não são bem definidos ou são imprecisos. O índice proposto neste trabalho foi desenvolvido com base no conhecimento dos especialistas em qualidade de água do Instituto Estadual do Ambiente - INEA e aplicado aos dados de qualidade de água do Rio Paraíba do Sul, obtidos pelo INEA, nos anos de 2002 a 2009. Os resultados do IQAFAL mostraram que esse índice foi capaz de sintetizar a qualidade da água deste trecho do Rio Paraíba do Sul correspondendo satisfatoriamente às avaliações de qualidade de água descritas nos relatórios disponíveis. Verificou-se também que com essa metodologia foi possível evitar que a influência de uma variável em condições críticas fosse atenuada pela influência das outras variáveis em condições favoráveis produzindo um resultado indesejável no índice final.

Reconhecimento de padrão na biodisponibilidade do ferro utilizando o Algoritmo Fuzzy C-Means

Este trabalho apresenta um método para reconhecimento do padrão na biodisponibilidade do ferro, através da interação com substâncias que auxiliam a absorção como vitamina C e vitamina A e nutrientes inibidores como cálcio, fitato, oxalato, tanino e cafeína. Os dados foram obtidos através de inquérito alimentar, almoço e jantar, em crianças de 2 a 5 anos da única Creche Municipal de Paraty-RJ entre 2007 e 2008. A Análise de Componentes Principais (ACP) foi aplicada na seleção dos nutrientes e utilizou-se o Algoritmo Fuzzy C-Means (FCM) para criar os agrupamentos classificados de acordo com a biodisponibilidade do ferro. Uma análise de sensibilidade foi desenvolvida na tentativa de buscar quantidades limítrofes de cálcio a serem consumidas nas refeições. A ACP mostrou que no almoço os nutrientes que explicavam melhor a variabilidade do modelo foram ferro, vitamina C, fitato e oxalato, enquanto no jantar o cálcio se mostrou eficaz na determinação da variabilidade do modelo devido ao elevado consumo de leite e derivados. Para o almoço, a aplicação do FCM na interação dos nutrientes, notou-se que a ingestão de vitamina C foi determinante na classificação dos grupos. No jantar, a classificação de grupos foi determinada pela quantidade de ferro heme na interação com o cálcio. Na análise de sensibilidade realizada no almoço e no jantar, duas iterações do algoritmo determinaram a interferência total do cálcio na biodisponibilidade do ferro.

On contractive cyclic fuzzy maps in metric spaces and some related results on fuzzy best proximity points and fuzzy fixed points

This paper investigates some properties of cyclic fuzzy maps in metric spaces. The convergence of distances as well as that of sequences being generated as iterates defined by a class of contractive cyclic fuzzy mapping to fuzzy best proximity points of (non-necessarily intersecting adjacent subsets) of the cyclic disposal is studied. An extension is given for the case when the images of the points of a class of contractive cyclic fuzzy mappings restricted to a particular subset of the cyclic disposal are allowed to lie either in the same subset or in its next adjacent one.

A Terapia de Exposição com Realidade Virtual para pacientes com TEPT controlada por um Sistema de Lógica Fuzzy

Nos últimos anos, a área da saúde vem explorando o potencial das novas tecnologias para diagnóstico e tratamentos de muitos distúrbios. Em especial, a tecnologia de Realidade Virtual se destaca por oferecer novas perspectivas de tratamento para diferentes distúrbios neuropsiquiátricos. Por outro lado, a ocorrência de problemas causados por situações traumáticas vem crescendo em todo o mundo. Nesse contexto, o Transtorno de Estresse Pós-Traumático (TEPT) é classificado como um transtorno de ansiedade que se caracteriza por gerar uma classe de comportamentos inadequados a situações que não representam perigo real. Em geral, este transtorno está relacionado à ocorrência de algum evento traumático de grande magnitude no passado. Vários trabalhos foram desenvolvidos utilizando ambientes virtuais tridimensionais (3D) para tratar e diagnosticar este distúrbio. Entretanto, percebe-se uma carência de sistemas que consigam controlar o nível de dificuldade das atividades desenvolvidas nesses ambientes. Nesse caso, esta dissertação tem por objetivo descrever o desenvolvimento e avaliar o potencial de utilização de dois sistemas: um que explora a Realidade Virtual (ARVET) para oferecer cenas virtuais que simulem os estímulos geradores de ansiedade similares aqueles da vida real; e outro que explora a Lógica Fuzzy (SAPTEPT) para classificar os níveis de ansiedade do paciente, possibilitando a análise quali-quantitativa de dados psicofisiológicos e psicométricos. As avaliações realizadas com especialistas na área mostraram que o ARVET pode proporcionar um alto grau de estímulos ansiogênicos e a integração com o SAPTEPT ocorreu de forma satisfatória mostrando o potencial que os sistemas têm de serem utilizados em pacientes reais.

Uso de neuro-fuzzy na avaliação da suscetibilidade de escorregamento de taludes.

A Presente dissertação apresenta uma aplicação de Inteligência Computacional na área de Geotecnia, com a utilização da Técnica de Neuro-Fuzzy para indicar a suscetibilidade de escorregamento de taludes no município do Rio de Janeiro, a partir de inspeção visual. Neste trabalho, a suscetibilidade corresponde à possibilidade de ocorrência de escorregamento sem considerar os danos relacionados ao evento. Adotou-se como variável de saída a Previsão de Escorregamento (PE) com três adjetivos que correspondem a Suscetibilidades Alta, Média e Baixa. A metodologia utilizada consistiu em, inicialmente, montar um banco de dados com informações preliminares de análise de estabilidade, com a indicação dos condicionantes de escorregamento relacionados à geomorfologia, pluviosidade, capacidade de drenagem, vegetação e ocupação com seus respectivos graus de suscetibilidades de escorregamento obtidos em um conjunto de Laudos de Vistoria da Geo Rio. O banco de dados foi aplicado em um algoritmo de Neuro-Fuzzy. Diversos testes foram realizados com as alterações dos parâmetros do modelo Neuro-Fuzzy para uma combinação de fatores condicionantes de escorregamento e refinamento do banco de dados. Os testes apresentaram diminuição do erro fornecido pelo programa com o aumento de tipos de condicionantes utilizados no treinamento, o que permite inferir que o escorregamento ocorre por uma complexa relação entre diversos fatores condicionantes. O banco de dados utilizado nos testes apresenta descontinuidades nas relações entre os diversos condicionantes, ou seja, para uma mesma faixa de valores de Altura do talude, não é possível obter uma relação para todas as faixas de outro condicionante e, até mesmo, para todas as faixas da Previsão de Escorregamento. As PEs obtidas na validação do modelo tiveram seus valores próximos aos desejados somente nos conjuntos de variáveis utilizadas para o treinamento. O modelo não foi capaz de apresentar valores de suscetibilidades dentro da faixa de valores utilizados no treinamento para combinação de variáveis com pequenos ruídos, o que indica a necessidade de ampliação do banco de dados tanto quantitativamente quanto qualitativamente de modo a cobrir as descontinuidades apresentadas nas relações entre as variáveis.

An approach version of fuzzy metric spaces including an ad hoc fixed point theorem

In this paper, inspired by two very different, successful metric theories such us the real view-point of Lowen's approach spaces and the probabilistic field of Kramosil and Michalek's fuzzymetric spaces, we present a family of spaces, called fuzzy approach spaces, that are appropriate to handle, at the same time, both measure conceptions. To do that, we study the underlying metric interrelationships between the above mentioned theories, obtaining six postulates that allow us to consider such kind of spaces in a unique category. As a result, the natural way in which metric spaces can be embedded in both classes leads to a commutative categorical scheme. Each postulate is interpreted in the context of the study of the evolution of fuzzy systems. First properties of fuzzy approach spaces are introduced, including a topology. Finally, we describe a fixed point theorem in the setting of fuzzy approach spaces that can be particularized to the previous existing measure spaces.

Longline-caught blue shark (Prionace glauca): factors affecting the numbers available for live release*

The blue shark (Prionace glauca) is an oceanic species that occurs in temperate and tropical waters around the globe (Robins and Ray, 1986). This species is a major bycatch of pelagic longline fleets that operate to supply the world’s growing demand for tunas and swordfish (Xiphias gladius) (Stevens, 1992; Bailey et al., 1996; Francis, 1998; Francis et al., 2001; Macias and de la Serna, 2002); numerically, the blue shark is the top nontarget species captured by the U.S. longline pelagic Atlantic fleet (Beerkircher et al.