Investigation of Electronic Energy Levels in InAs Quantum Dot with Shape of Lens by Using B-Spline Technique

The dependence of the electronic energy levels on the size of quantum dots (QDs) with the shape of spherical lens is studied by using the B-spline technique for the first time. Within the framework of the effective-mass theory, the values of electronic energy levels are obtained as a function of the height, radius and volume of QDs, respectively. When the height or radius of QDs increases, all the electronic energy levels lower, and the separations between the energy levels decrease. For lens-shape QDs, height is the key factor in dominating the energy levels comparing with the effect of radius, especially in dominating the ground-state level. These computational results are compared with that of other theoretical calculation ways. The B-spline technique is proved to be an effective way in calculating the electronic structure in QDs with the shape of spherical lens.

B-spline methods in R-matrix theory for scattering in two-electron systems

The use of B-spline basis sets in R-matrix theory for scattering processes has been investigated. In the present approach a B-spline basis is used for the description of the inner region, which is matched to the physical outgoing wavefunctions by the R-matrix. Using B-splines, continuum basis functions can be determined easily, while pseudostates can be included naturally. The accuracy for low-energy scattering processes is demonstrated by calculating inelastic scattering cross sections for e colliding on H. Very good agreement with other calculations has been obtained. Further extensions of the codes to quasi two-electron systems and general atoms are discussed as well as the application to (multi) photoionization.

Partial and total multiphoton detachment rates for H- in a perturbative B-spline-based approach

An ab initio approach has been applied to study multiphoton detachment rates for the negative hydrogen ion in the lowest nonvanishing order of perturbation theory. The approach is based on the use of B splines allowing an accurate treatment of the electronic repulsion. Total detachment rates have been determined for two- to six-photon processes as well as partial rates for detachment into the different final symmetries. It is shown that B-spline expansions can yield accurate continuum and bound-state wave functions in a very simple manner. The calculated total rates for two- and three-photon detachment are in good agreement with other perturbative calculations. For more than three-photon detachment little information has been available before now. While the total cross sections show little structure, a fair amount of structure is predicted in the partial cross sections. In the two-photon process, it is shown that the detached electrons mainly have s character. For four- and six-photon processes, the contribution from the d channel is the most important. For three- and five-photon processes p electrons dominate the electron emission spectrum. Detachment rates for s and p electrons show minima as a function of photon energy. © 1994 The American Physical Society.

A hybrid training method for B-spline neural networks

Current and past research has brought up new views related to the optimization of neural networks. For a fixed structure, second order methods are seen as the most promising. From previous works we have shown how second order methods are of easy applicability to a neural network. Namely, we have proved how the Levenberg-Marquard possesses not only better convergence but how it can assure the convergence to a local minima. However, as any gradient-based method, the results obtained depend on the startup point. In this work, a reformulated Evolutionary algorithm - the Bacterial Programming for Levenberg-Marquardt is proposed, as an heuristic which can be used to determine the most suitable starting points, therefore achieving, in most cases, the global optimum.

Completely supervised training algorithms for B-spline neural networks and neuro-fuzzy systems

Complete supervised training algorithms for B-spline neural networks and fuzzy rule-based systems are discussed. By interducing the relationship between B-spline neural networks and certain types of fuzzy models, training algorithms developed initially for neural networks can be adapted by fuzzy systems.

Um modelo em simulink para sintonia automática de controladores PID usando redes neuronais

The PID controllers are widely used in industry. Whether because the plant is time-varying, or because of components ageing, these controllers need to be regularly retuned. During the last years, several methods have been proposed for PID autotuning.

Estimação de cobertura rádio em GSM-R através de redes neuronais

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Eletrónica e Telecomunicações

Aplicação de redes neuronais artificiais à deteção e isolamento de falhas em processos industriais

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Classificação e previsão de cardiotocogramas usando algoritmos baseados em redes neuronais

Mestrado em Computação e Instrumentação Médica

Projecto de Controladores usando Redes Neuronais

Neste documento descreve-se o projeto desenvolvido na unidade curricular de Tese e Dissertação durante o 2º ano do Mestrado de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores no ramo de Automação e Sistemas, no Departamento de Engenharia Eletrotécnica (DEE) do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP). O projeto escolhido teve como base o uso da tecnologia das redes neuronais para implementação em sistemas de controlo. Foi necessário primeiro realizar um estudo desta tecnologia, perceber como esta surgiu e como é estruturada. Por último, abordar alguns casos de estudo onde as redes neuronais foram aplicadas com sucesso. Relativamente à implementação, foram consideradas diferentes estruturas de controlo, e entre estas escolhidas a do sistema de controlo estabilizador e sistema de referência adaptativo. No entanto, como o objetivo deste trabalho é o estudo de desempenho quando aplicadas as redes neuronais, não se utilizam apenas estas como controlador. A análise exposta neste trabalho trata de perceber em que medida é que a introdução das redes neuronais melhora o controlo de um processo. Assim sendo, os sistemas de controlo utilizados devem conter pelo menos uma rede neuronal e um controlador PID. Os testes de desempenho são aplicados no controlo de um motor DC, sendo realizados através do recurso ao software MATLAB. As simulações efetuadas têm diferentes configurações de modo a tirar conclusões o mais gerais possível. Assim, os sistemas de controlo são simulados para dois tipos de entrada diferentes, e com ou sem a adição de ruído no sensor. Por fim, é efetuada uma análise das respostas de cada sistema implementado e calculados os índices de desempenho das mesmas.

Redes Neuronais Artificiais na Otimização do Processo de Digestão Anaeróbia - Aplicação a uma ETAR da AdCL

Numa sociedade com elevado consumo energético, a dependência de combustíveis fósseis em evidente diminuição de disponibilidades é um tema cada vez mais preocupante, assim como a poluição atmosférica resultante da sua utilização. Existe, portanto, uma necessidade crescente de recorrer a energias renováveis e promover a otimização e utilização de recursos. A digestão anaeróbia (DA) de lamas é um processo de estabilização de lamas utilizado nas Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) e tem, como produtos finais, a lama digerida e o biogás. Maioritariamente constituído por gás metano, o biogás pode ser utilizado como fonte de energia, reduzindo, deste modo, a dependência energética da ETAR e a emissão de gases com efeito de estufa para a atmosfera. A otimização do processo de DA das lamas é essencial para o aumento da produção de biogás. No presente relatório de estágio, as Redes Neuronais Artificiais (RNA) foram aplicadas ao processo de DA de lamas de ETAR. As RNA são modelos simplificados inspirados no funcionamento das células neuronais humanas e que adquirem conhecimento através da experiência. Quando a RNA é criada e treinada, produz valores de output aproximadamente corretos para os inputs fornecidos. Uma vez que as DA são um processo bastante complexo, a sua otimização apresenta diversas dificuldades. Foi esse o motivo para recorrer a RNA na otimização da produção de biogás nos digestores das ETAR de Espinho e de Ílhavo da AdCL, utilizando o software NeuralToolsTM da PalisadeTM, contribuindo, desta forma, para a compreensão do processo e do impacto de algumas variáveis na produção de biogás.

Estimación de la estructura a plazos de las tasas de interés en Colombia por medio del método de funciones B-spline cúbicas.

En este documento se presenta la descripción y los resultados de la estimación de la estructura a plazos de las tasas de interés en Colombia utilizando el método de funciones B-spline cúbicas. Adicionalmente, se llevan a cabo comparaciones entre los resultados obtenidos a través de esta metodología y los presentados por Arango, Melo y Vásquez (2002) respecto a los métodos de Nelson y Siegel, y de la Bolsa de Valores de Colombia. Se observa que el desempeño del método de estimación de funciones Bspline cúbicas es similar al de Nelson y Siegel, y estos dos métodos superan al de la Bolsa de Valores de Colombia.  

Reducció de vibracions residuals en moviments transitoris. Definició de lleis de moviment per mitjà de corbes B-spline

Molts sistemes mecànics existents tenen un comportament vibratori funcionalment perceptible, que es posa de manifest enfront d'excitacions transitòries. Normalment, les vibracions generades segueixen presents després del transitori (vibracions residuals), i poden provocar efectes negatius en la funció de disseny del mecanisme. El mètode que es proposa en aquesta tesi té com a objectiu principal la síntesi de lleis de moviment per reduir les vibracions residuals. Addicionalment, els senyals generats permeten complir dues condicions definides per l'usuari (anomenats requeriments funcionals). El mètode es fonamenta en la relació existent entre el contingut freqüencial d'un senyal transitori, i la vibració residual generada, segons sigui l'esmorteïment del sistema. Basat en aquesta relació, i aprofitant les propietats de la transformada de Fourier, es proposa la generació de lleis de moviment per convolució temporal de polsos. Aquestes resulten formades per trams concatenats de polinomis algebraics, cosa que facilita la seva implementació en entorns numèrics per mitjà de corbes B-spline.