Redução de ordem de modelos matemáticos lineares usando algoritmos genéticos

Nesta dissertação apresenta-se o problema de redução de ordem de modelos dinâmicos lineares, sob o ponto de vista de otimização via Algoritmos Genéticos. Uma função custo, obtida a partir da norma dos coeficientes do numerador da função de transferência do erro entre o modelo original e o reduzido, e minimizada por meio de um algoritmo genético, com consequente calculo dos parâmetros do modelo reduzido. O procedimento e aplicado em alguns exemplos que demonstram a validade da abordagem.

Projeto e avaliação experimental de uma estratégia baseada em análise intervalar aplicada ao projeto de estabilizador de sistemas de potência robusto implementado em um sistema de geração de 10KVA

Neste trabalho, são apresentados a metodologia de projeto e resultados de testes experimentais de um estabilizador de sistema de potência (ESP), implementado em um sistema de geração em escala reduzida de 10 kVA, localizado no Laboratório de Controle e Sistema de Potência (LACSPOT) da Universidade Federal do Pará (UFPA). O projeto do ESP é baseado em uma estratégia de controle robusto com ênfase em incertezas paramétricas estruturadas, as quais são tratadas com ferramentas da teoria de análise intervalar. Estas incertezas são decorrentes de mudanças do ponto de operação do sistema, que provocam variações nos parâmetros de um modelo matemático linearizado referente ao comportamento dinâmico do sistema elétrico de potência no referido ponto de operação. Para o projeto do ESP robusto intervalar, são realizados uma serie de ensaios experimentais com o propósito de estimar os parâmetros de modelos linearizados da planta, representando satisfatoriamente a dinâmica dos modos poucos amortecidos do sistema de geração interligado. O método de identificação é baseado em técnica de identificação paramétrica, baseado em mínimos quadrados. A partir de um conjunto de dados de entrada e saída, para cada ponto de operação, um modelo linear, do tipo auto-regressivo com entrada exógenos (ARX), estimado para fim de uso do projeto do ESP. Por fim, uma série de testes experimentais é realizada no sistema de geração interligado a rede elétrica local, com o propósito de verificar a efetividade da técnica de controle robusto intervalar proposta para a sintonia do ESP. A partir da análise da função custo do sinal de erro de desvio de potência elétrica na saída do gerador síncrono e a função custo do sinal de controle do ESP comprova-se experimentalmente o bom desempenho obtido pela técnica de controle proposta em comparação com uma técnica de controle clássica.

Detecção do contato entre camadas através do perfil de indução

Dois dos principais objetivos da interpretação petrofísica de perfis são a determinação dos limites entre as camadas geológicas e o contato entre fluidos. Para isto, o perfil de indução possui algumas importantes propriedades: É sensível ao tipo de fluido e a distribuição do mesmo no espaço poroso; e o seu registro pode ser modelado com precisão satisfatória como sendo uma convolução entre a condutividade da formação e a função resposta da ferramenta. A primeira propriedade assegura uma boa caracterização dos reservatórios e, ao mesmo tempo, evidencia os contatos entre fluidos, o que permite um zoneamento básico do perfil de poço. A segunda propriedade decorre da relação quasi-linear entre o perfil de indução e a condutividade da formação, o que torna possível o uso da teoria dos sistemas lineares e, particularmente, o desenho de filtros digitais adaptados à deconvolução do sinal original. A idéia neste trabalho é produzir um algoritmo capaz de identificar os contatos entre as camadas atravessadas pelo poço, a partir da condutividade aparente lida pelo perfil de indução. Para simplificar o problema, o modelo de formação assume uma distribuição plano-paralela de camadas homogêneas. Este modelo corresponde a um perfil retangular para condutividade da formação. Usando o perfil de entrada digitalizado, os pontos de inflexão são obtidos numericamente a partir dos extremos da primeira derivada. Isto gera uma primeira aproximação do perfil real da formação. Este perfil estimado é então convolvido com a função resposta da ferramenta gerando um perfil de condutividade aparente. Uma função custo de mínimos quadrados condicionada é definida em termos da diferença entre a condutividade aparente medida e a estimada. A minimização da função custo fornece a condutividade das camadas. O problema de otimização para encontrar o melhor perfil retangular para os dados de indução é linear nas amplitudes (condutividades das camadas), mas uma estimativa não linear para os contatos entre as camadas. Neste caso as amplitudes são estimadas de forma linear pelos mínimos quadrados mantendo-se fixos os contatos. Em um segundo passo mantem-se fixas as amplitudes e são calculadas pequenas mudanças nos limites entre as camadas usando uma aproximação linearizada. Este processo é interativo obtendo sucessivos refinamentos até que um critério de convergência seja satisfeito. O algoritmo é aplicado em dados sintéticos e reais demonstrando a robustez do método.

Análise do método suvrel na expressão diferencial a partir da matriz de contagens gerada com dados de RNA-SEQ

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Critério de correntropia no treinamento de redes fuzzy wavelet neural networks para identificação de sistemas dinâmicos não lineares

The great interest in nonlinear system identification is mainly due to the fact that a large amount of real systems are complex and need to have their nonlinearities considered so that their models can be successfully used in applications of control, prediction, inference, among others. This work evaluates the application of Fuzzy Wavelet Neural Networks (FWNN) to identify nonlinear dynamical systems subjected to noise and outliers. Generally, these elements cause negative effects on the identification procedure, resulting in erroneous interpretations regarding the dynamical behavior of the system. The FWNN combines in a single structure the ability to deal with uncertainties of fuzzy logic, the multiresolution characteristics of wavelet theory and learning and generalization abilities of the artificial neural networks. Usually, the learning procedure of these neural networks is realized by a gradient based method, which uses the mean squared error as its cost function. This work proposes the replacement of this traditional function by an Information Theoretic Learning similarity measure, called correntropy. With the use of this similarity measure, higher order statistics can be considered during the FWNN training process. For this reason, this measure is more suitable for non-Gaussian error distributions and makes the training less sensitive to the presence of outliers. In order to evaluate this replacement, FWNN models are obtained in two identification case studies: a real nonlinear system, consisting of a multisection tank, and a simulated system based on a model of the human knee joint. The results demonstrate that the application of correntropy as the error backpropagation algorithm cost function makes the identification procedure using FWNN models more robust to outliers. However, this is only achieved if the gaussian kernel width of correntropy is properly adjusted.

Otimização de controle de tráfego em grupo de elevadores com algoritmos bioinspirados

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2015.

Uma estimativa da função de produção no setor sucroalcooleiro utilizando microdados de custo

Produtividade é frequentemente calculada pela aproximação da função de produção Cobb-Douglas. Tal estimativa, no entanto, pode sofrer de simultaneidade e viés de seleção dos insumos. Olley e Pakes (1996) introduziu um método semi-paramétrico que nos permite estimar os parâmetros da função de produção de forma consistente e, assim, obter medidas de produtividade confiável, controlando tais problemas de viés. Este estudo aplica este método em uma empresa do setor sucroalcooleiro e utiliza o comando opreg do Stata com a finalidade de estimar a função produção, descrevendo a intuição econômica por trás dos resultados.

Avaliação do custo de construção em função do traçado da rede coletora de esgoto sanitário

Um dos principais entraves para expansão do Sistema de Esgotamento Sanitário no país é o alto custo da implantação da rede coletora de esgoto, uma vez que está relacionada diretamente com a profundidade. Considerando este problema, o presente trabalho apresenta dois diferentes estudos de traçados de rede coletora do tipo separador absoluto para o município de Santa Cruz do Arari – Marajó – Pará, a fim de encontrar a menor profundidade e consequentemente o melhor custo. Primeiramente, foram elaborados dois traçados de rede coletora de esgoto na área com maior concentração populacional sendo dimensionado conforme as normas técnicas existentes. A partir dos levantamentos quantitativos de cada traçado, foram realizadas planilhas orçamentárias com a possibilidade de comparar entre si o menor custo de rede. Embora houvesse pequena diferença de comprimento entre os dois traçados, o item que mais pesou foi à profundidade ao longo da rede. No trecho de chegada da Estação Elevatória de Esgoto, a profundidade teve 4,90 m e 4,77m, para o Traçado Nº 1 e para o Traçado Nº 2, respectivamente. Logo, o que melhor apresentou o custo total foi o Traçado Nº 2, com valor total de R$ 913.867,54 versus R$ 1.021.818,11 do Traçado Nº 1, representado uma economia de R$ 107.950,56 para o mesmo local. De acordo com os resultados obtidos, foi possível avaliar que o estudo de traçado de rede coletora de esgoto se torna importante para qualquer local, como neste estudo de caso, onde o município apresenta grandes dificuldades de acesso para a implantação do sistema de esgotamento sanitário.

Custo da construção de biodigestor para granjas suinícolas em função do manejo nutricional.

2015

Desenvolvimento e avaliação de uma servoválvula de baixo custo para a aplicação de insumos líquidos

The present work aimed the development of a low cost servo-valve that answers to an electronic control signal, for variable rates liquid inputs application. A literature research to define which valve type should be used was made. A mechanically activated proportional valve with an electronically controlled servo-engine was designed and evaluated. Since developed the servo-valve, the system was submited to a number of tests .The evaluation of its behavior was obtained in terms of repeatability, hystheresis and linearity. The test was accomplished in a bench, specially developed for this aim. As a result, were obtained three curves of opening percentage as function of flow rate, describing three opening and closing increments in two different work pressures. The servo-valve presented a good repeatability, reasonable hysteresis and a typically quadratic curve. This one maintained the low cost target. These results were very satisfied because the non-linearity and the hysteresis could be easily corrected by software.

Utilização dos testes de função tireoidiana na prática clínica

Laboratory tests are essential for accurate diagnosis and cost-effective management of thyroid disorders. When the clinical suspicion is strong, hormonal levels just confirms the diagnosis. However, in most patients, symptoms are subtle and unspecific, so that only biochemical tests can detect the disorder. The objective of this article is to do a critical analysis of the appropriate use of the most important thyroid function tests, including serum concentrations of thyrotropin (TSH), thyroid hormones and antithyroid antibodies. Through a survey in the MedLine database, we discuss the major pitfalls and interferences related to daily use of these tests and recommendations are presented to optimize the use of these diagnostic tools in clinical practice.

Proposta de um algoritmo GPC adaptativo com baixo custo computacional

Esta dissertação propõe um algoritmo do Controlador Preditivo Generalizado (GPC) com horizonte de controle igual a um para ser aplicado em plantas industriais com modelos variantes no tempo, simples o su ficiente para ser implementado em Controlador Lógico Programável (PLC). A solução explícita do controlador é obtida em função dos parâmetros do modelo e dos parâmetros de sintonia do GPC (horizonte nal de predição hp e o fator de supressão do sinal de controle ), além das entradas e saídas presentes e passadas. A sintonia do fator de supressão e do horizonte de previsão GPC é feita através do lugar das raízes da equação característica do sistema em malha fechada, sempre que os parâmetros do modelo da planta industrial (estável ou instável em malha aberta) forem modificados.

Custo da implantação e utilização de dois métodos de identificação de bovinos leiteiros

Neste estudo, objetivou-se avaliar o custo da implantação e utilização de dois métodos de identificação de bovinos, o do brinco auricular convencional e o da arruela auricular eletrônica, além de discutir as vantagens e limitações de cada um. Foram anotadas todas as despesas operacionais referentes à identificação e, dentro de cada método, foram mensurados os tempos de contenção do animal, de implantação do identificador, de leitura do brinco, de digitação e de transferência de dados. O custo da identificação da arruela auricular eletrônica foi mais elevado, principalmente em função da aquisição dos equipamentos e dispositivos de identificação. Entretanto, verificou-se maior confiabilidade das informações registradas, já que o brinco auricular convencional, apesar do menor custo, apresentou erros na transcrição dos dados. Assim, cabe a cada produtor e, ou, técnico definir qual deve ser o método de identificação adequado ao seu sistema de produção, considerando não apenas os aspectos financeiros, mas também as limitações e benefícios de cada um.

QFD - desdobramento da função qualidade - estruturando a satisfação do cliente

Muito tem se falado sobre a importância para a empresa de focar o cliente e atender às suas necessidades, porém pouco se fez para mostrar como chegar a isso de forma eficiente. Empresas de porte mundial têm usado o Desdobramento da Função Qualidade - QFD (do inglês Quality Function Deployment para atender aos seus clientes, com sucesso em vendas e market share. A aplicação do QFD traz ainda outros benefícios, como redução no tempo e custo de desenvolvimento de produtos, maior eficiência nos processos de benchmarking, trabalho em equipes, desenvolvimento simultâneo e melhora na comunicação interdepartamental. O artigo apresenta uma explicação conceitual do funcionamento do QFD e comentários sobre a implantação do método na empresa.

Um critério de menor custo, como subsídio para a escolha do método de combate a triatomíneos vetores da Doença de Chagas

Apesar da prioridade da luta antimalárica, o Serviço de Erradicação da Malária e Profilaxia da Doença de Chagas do Estado de São Paulo, não descuidou, mesmo nas fases iniciais da campanha de erradicação, do combate aos triatomíneos vetores da doença de Chagas. Não ocorrendo descontinuidade na sua profilaxia, foram encontradas inúmeras localidades não mais infestadas, especialmente nas áreas onde predomina o Triatoma infestans. Essa situação decorreu não sòmente em função dos métodos de profilaxia adotados, mas também, sem dúvida, do desenvolvimento sócio-econômico da região. Mostrou-se que a redução no número de focos e na densidade dos triatomíneos, permitiu que a desinsetização em massa das casas, passasse a ser encarada como desnecessária, aconselhando-se sua substituição pelo denominado método seletivo. Através do estudo comparativo dos custos dispendidos na realização desses dois métodos de desinsetização, estabeleceu-se uma fórmula matemática para determinar até que valor do percentual de infestação das habitações de uma área, o método seletivo, que vem sendo indicado como o mais adequado, é também o mais econômico. Conhecendo-se o custo unitário da casa pesquisada (C P) e o da casa rociada (Ce), pode-se determinar o percentual de casas infestadas (Xe) para o qual o custo do trabalho é o mesmo, seja para rociado total, seja para rociado seletivo, usando-se a expressão: Xe = 100 (1- Cp/Ce); para um percentual de casas infestadas menor que Xe, o método seletivo será o de menor custo.