Desenvolvimento de um jogo sério para modelagem, operação e manutenção de plantas industriais

Com o avanço tecnológico e o nível de imersão que a tecnologia representa na vida de seus usuários, novas metodologias de ensino surgem objetivando valer-se deste potencial para atingir os estudantes de forma mais eficaz. O uso de jogos sérios na educação conquista espaço junto a pesquisadores e educadores, dado seu poder imersivo e lúdico servindo como intermédio entre a teoria e a prática, facilitando a cognição de tópicos elementares e avançados. Baseado neste contexto, o foco deste trabalho é o desenvolvimento de um jogo sério dos tipos educacional e simulador, visando expor aos estudantes do ensino médio e da graduação tópicos elementares sobre a modelagem, operação e manutenção de plantas industriais, devido sua importância em ambientes industriais.

No. 9 - Enero/Junio 2007 / SISTEMAS y TELEMATICA

Contiene: Planificación de una red DVB-H en entorno urbano David Gómez Barquero, Ariana Salieto Alexis P. García, José F. Monserrat, Narcís Cardona Incorporación de la habilidad de coordinación y del módulo de personalización de sesiones al simulador de otorrinolaringología Wesst-OT Lina María Hurtado, Oscar Darío Ramírez Mauricio Castrillón S., Angélica María Ospina C. Francisco J. Herrera Botero Andrés A. Navarro Newball, Jorge A. Vélez Beltrán GenLeNa: Sistema para la construcción de Aplicaciones de Generación de Lenguaje Natural Gloria Johanna Chala T. Rafael Armando Jordán O. Diego Luis Linares Programación básica para adolescentes Guillermo Londoño Acosta Gustavo Adolfo Paz Loboguerrero Análisis de interferencia entre las tecnologías inalámbricas Bluetooth e IEEE 802.11g Fabio Guerrero Oliver Cardona Miguel Fuertes Teoría de Sistemas: Visión trascendental de Sistemas y Espiritualidad Ricardo Schnitzler

Protocolo de roteamento para redes oportunistas utilizando otimização por enxame de partículas

In this research work, a new routing protocol for Opportunistic Networks is presented. The proposed protocol is called PSONET (PSO for Opportunistic Networks) since the proposal uses a hybrid system composed of a Particle Swarm Optimization algorithm (PSO). The main motivation for using the PSO is to take advantage of its search based on individuals and their learning adaptation. The PSONET uses the Particle Swarm Optimization technique to drive the network traffic through of a good subset of forwarders messages. The PSONET analyzes network communication conditions, detecting whether each node has sparse or dense connections and thus make better decisions about routing messages. The PSONET protocol is compared with the Epidemic and PROPHET protocols in three different scenarios of mobility: a mobility model based in activities, which simulates the everyday life of people in their work activities, leisure and rest; a mobility model based on a community of people, which simulates a group of people in their communities, which eventually will contact other people who may or may not be part of your community, to exchange information; and a random mobility pattern, which simulates a scenario divided into communities where people choose a destination at random, and based on the restriction map, move to this destination using the shortest path. The simulation results, obtained through The ONE simulator, show that in scenarios where the mobility model based on a community of people and also where the mobility model is random, the PSONET protocol achieves a higher messages delivery rate and a lower replication messages compared with the Epidemic and PROPHET protocols.

Aplicación de SPEA2 al cálculo de esquemas de dosificación para el tratamiento quimioterapéutico del cáncer

En este trabajo se aborda la aplicación de SPEA2, un método para optimización multiobjetivo, al cálculo de un esquema de dosificación para el tratamiento quimioterapéutico de una masa tumoral; entiéndase por esquema de dosificación la especificación del o de los agentes cito-tóxicos, sus dosis y tiempos en que deben administrarse. El problema de optimización aquí resuelto es uno multiobjetivo, pues el esquema de dosificación a calcularse debe minimizar no solo el tamaño del tumor, sino también la toxicidad remanente al término del tratamiento, su costo, etc. El SPEA2 es un algoritmo genético que aplica el criterio de Pareto; por lo tanto, lo que calcula es una aproximación a la frontera de Pareto, soluciones de entre las cuales el usuario puede escoger la “mejor”. En el proceso de esta investigación se construyó SoT-Q, una herramienta de software que consiste de dos módulos principales: un optimizador para calcular los esquemas de dosificación óptimos, y un simulador para aplicar dichos esquemas a un paciente (simulado) con masa tumoral; el funcionamiento del simulador se basa en un modelo fármaco-dinámico que representa el tumor. El programa SoT-Q podría en el futuro -una vez extensamente probado y depurado- asistir a médicos oncólogos en la toma de decisiones respecto a tratamientos quimioterapéuticos; o podría servir también como ayuda pedagógica en el entrenamiento de nuevos profesionales de la salud. Los resultados obtenidos fueron muy buenos; en todos los casos de prueba utilizados se logró reducir de manera significativa tanto el tamaño del tumor como la toxicidad remanente al término del tratamiento; en algunos casos la reducción fue de tres órdenes de magnitud.

Documentos interactivos EXCEL para simuladores

La tecnología conocida como Microsoft Visual Studio Tools for Office (VSTO) ofrece la posibilidad de integrar Office con la plataforma .NET de forma que podamos implementar aplicaciones .NET con la apariencia de documentos de Microsoft Office. La utilización de la tecnología VSTO con hojas de cálculo para la creación de herramientas de simulación es un campo interesante por la familiaridad que las hojas de cálculo ofrecen a cualquier usuario. Cuando se desarrolla un complemento para un simulador, dicho complemento suele ser muy específico de un simulador concreto, por lo que los elementos desarrollados en estos proyectos no es posible reutilizarlos con otro simulador. Esta es la motivación que lleva a crear este proyecto: facilitar la creación de extensiones para Excel adaptables a distintos tipos de simulador, de manera que sea posible reutilizar las extensiones y sus elementos constituyentes.Para eso, se ha desarrollado un framework para la creación de extensiones Excel con VSTO que puedan ser fácilmente adaptables a diferentes tipos de simuladores. Los principales puntos que toca este framework son: - Elementos comunes a todo proyecto de simuladores. Se han ofrecido precargados un conjunto de elementos que son comunes en el desarrollo de estas aplicaciones, de manera que no sea necesario tener que implementarlos. - Definición de elementos de simulación, lo que se ha denominado en el framework controles. Se ha buscado reducir el coste de desarrollo y maximizar la reutilización. - Comunicación con los simuladores. Se ha definido e implementado una interfaz que permite la comunicación de las hojas Excel con los posibles motores de simulación. Se ha ofrecido esta interfaz en la interfaz ISimulatorService y se ha ofrecido también un cliente para comunicar con los simuladores de esta interfaz.

Diseño del proceso de una torre de vacío. Ventajas de la simulación

Los hidrocarburos pesados son el mayor recurso del petróleo en el mundo, sin embargo en el pasado se habían dejado de lado como recurso energético debido a las dificultades y costos asociados de su producción [1]. La industria financia estas investigaciones por la importancia del tema en producción y caracterización. Al trabajar con una torre de vacio los datos necesarios para los cálculos son las temperaturas ASTM (10mmHg) y la densidad del crudo con la cual se obtiene la curva TBP760 (True Boiling Point), también se necesita las especificaciones de los productos y los rendimientos respecto de la alimentación. Para poder correlacionar los distintos puntos de ebullición con los porcentajes de vaporizado para cada cambio de presión de los distintos productos, se construye un diagrama de fases con las temperaturas EFV760 (Equilibrium Flash Vaporization) y EFV10. El simulador a través de cálculos internos resuelve automáticamente el diagrama de fases, en comparación con la dificultad que representan los cálculos manuales del mismo, tal como son explicitados precedentemente. En este trabajo se desarrolla la simulación de una torre de vacío mediante el simulador Aspen HYSYS V8.3, empleando como alimentación un crudo pesado. Lo antes expuesto constituye una importante ventaja el uso del simulador frente al cálculo convencional, considerando los tiempos de resolución de los diseños de procesos.

Arquitectura de Comportamientos Reactivos para Agentes Robóticos basada en CBR

En los últimos tiempos se ha demostrado la importancia del aprendizaje en la Inteligencia humana, tanto en su vertiente de aprendizaje por observación como a través de la experiencia, como medio de identificar situaciones y predecir acciones o respuestas a partir de la información adquirida. Dado este esquema general de la Inteligencia Humana, parece razonable imitar su estructura y características en un intento por diseñar una arquitectura general de inteligencia aplicada a la Robótica. En este trabajo, inspirados por las teorías de Hawkins en su obra On Intelligence, hemos propuesto una arquitectura jerárquica de inteligencia en el que los diversos módulos se implementan a partir de Razonamiento basado en Casos ¿Case Based Reasoning (CBR)¿, una herramienta de IA especialmente apta para la adquisición de conocimiento a través del aprendizaje y para la predicción basada en similitud de información. Dentro de esta arquitectura la presente tesis se centra en las capas inferiores, las de tipo reactivo, expresadas en forma de comportamientos básicos, que implementan conductas sencillas pero indispensables para el funcionamiento de un robot. Estos comportamientos han sido tradicionalmente diseñados de forma algorítmica, con la dificultad que esto entraña en muchos casos por el desconocimiento de sus aspectos intrínsecos. Además, carecen de la capacidad de adaptarse ante nuevas situaciones no previstas y adquirir nuevos conocimientos a través del funcionamiento del robot, algo indispensable si se pretende que éste se desenvuelva en ambientes dinámicos y no estructurados. El trabajo de esta tesis considera la implementación de comportamientos reactivos con capacidad de aprendizaje, como forma de superar los inconvenientes anteriormente mencionados consiguiendo al mismo tiempo una mejor integración en la arquitectura general de Inteligencia considerada, en la cual el aprendizaje ocupa el papel principal. Así, se proponen y analizan diversas alternativas de diseño de comportamientos reactivos, construidos a través de sistemas CBR con capacidad de aprendizaje. En particular se estudia i) la problemática de selección, organización, y representación de la información como recipiente del conocimiento de los comportamientos;ii) los problemas asociados a la escalabilidad de esta información; iii) los aspectos que acompañan al proceso de predicción mediante la recuperación de la respuesta de experiencias previas similares a la presentada; iv) la identificación de la respuesta no solo con la acción a tomar por parte del comportamiento sino con un concepto que represente la situación presentada; y v) la adaptación y evaluación de la respuesta para incorporar nuevas situaciones como nuevo conocimiento del sistema. También se analiza la organización de comportamientos básicos que permite obtener, a través de sus interacciones, comportamientos emergentes de nivel superior aún dentro de un alcance reactivo. Todo ello se prueba con un robot real y con un simulador, en una variante de un escenario de aplicación clásico en Robótica, como es la competición Robocup. La elaboración de esta tesis ha supuesto, además de los aspectos puramente investigadores, un esfuerzo adicional en el desarrollo de las herramientas y metodología de pruebas necesarias para su realización. En este sentido, se ha programado un primer prototipo de marco de implementación de comportamientos reactivos con aprendizaje, basados en CBR, para la plataforma de desarrollo robótico Tekkotsu.

Análise do risco de lixiviação de poluentes orgânicos de lodos de esgotos em cultivos de milho.

Por hipótese, o uso de lodos de esgotos como fertilizantes agrícolas pode contaminar solos e águas subterrâneas com poluentes orgânicos. O objetivo desse trabalho foi analisar o risco de lixiviação de trinta e oito poluentes orgânicos de lodos de esgotos. Para tanto, foi assumido um cultivo de milho em um solo Latossolo vermelho distrófico, característico de solos de regiões produtoras de milho, no qual foi aplicada uma dose de lodo de esgotos como fertilizante agrícola. A lixiviação dos poluentes foi simulada utilizando-se o modelo CMLS94 e os dados climáticos de mil anos independentes e igualmente prováveis gerados pelo simulador de clima WGEN, a partir de uma seqüência de quatorze anos consecutivos observados e registrados pela Estação Experimental do Instituto Agronômico de Campinas - IAC. A análise de risco indicou que os poluentes benzidina > n-nitrosodi-n-propilamina > fenol > 2,4-dinitrofenol > isoforano > nitrobenzeno > p-cresol > o-cresol > m-cresol > 2- clorofenol, nessa ordem, devem ser monitorados prioritariamente em águas subterrâneas de regiões de solos similares a Latossolo vermelho distrófico nos quais foram aplicados doses de lodo.

La matemática en la simulación con GeoGebra. Una experiencia con el movimiento en caída libre

Actualmente las experiencias de modelación y el uso de tecnologías digitales en las aulas de clase son temas de gran interés para los profesores, formadores e investigadores en Educación Matemática. Por un lado, la modelación matemática favorece el uso de la Matemática como un instrumento para el abordaje de situaciones y fenómenos del mundo. Por otro lado, integrar las tecnologías digitales (como simuladores, videojuegos, entre otros)en la enseñanza de las Matemáticas y las Ciencias, en particular de la Física, permite vincular los hechos e ideas asociadas a un fenómeno físico, entre sí y con marcos teóricos que los sustentan. Al fusionar la modelación y las tecnologías digitales a través de la simulación se obtienen entornos de aprendizaje que promueven el desarrollo de conocimiento y habilidades de pensamiento científico en los estudiantes. Sin embargo, la mayoría de las investigaciones en esta área están orientadas hacia una mayor comprensión de las formas de usar eficientemente estos simuladores en las clases de ciencias, dejando de lado al proceso de su elaboración como una verdadera oportunidad para aprender Matemática y otros saberes asociados. En este sentido, el presente trabajo describe la secuencia de pasos de construcción creada para elaborar un simulador del movimiento en caída libre con GeoGebra. Esto con el doble propósito de (i) develar la Matemática implícita en los procesos de construcción de simuladores con GeoGebra y (ii) motivar la creación de otros simuladores con un propósito similar al mencionado en este trabajo.

Tasas de interés para la toma de decisiones de inversión

En el mundo de las inversiones y las finanzas, las tasas de interés juegan un papel muy importante, ya que es por medio de estas que el inversionista mide y compara la rentabilidad de diferentes proyectos de inversión, con el fin de escoger la mejor alternativa. Esta obra contiene los fundamentos para el estudio, análisis y comprensión del manejo financiero de las tasas de interés. Los conceptos se exponen de una forma clara y sencilla, de tal modo que le permita al lector el aprendizaje rápido, aun sin tener conocimientos sobre finanzas, ya que se exponen con matemáticas simples o convencionales. Cada uno de los temas tratados va acompañado de ejercicios de común ocurrencia en el mercado financiero y de capitales, tanto en el contexto nacional como internacional. El texto está acompañado de la aplicación de algunos temas en Excel, al igual que de un simulador interactivo, el cual le permite al lector comprobar y resolver de manera rápida pequeños problemas del acontecer financiero en el campo de las tasas de interés. Al terminar de leer y comprender el texto, el lector tendrá la capacidad de analizar, interpretar y aplicar a la vida cotidiana los diferentes temas concernientes a las tasas de interés. Podrá solucionar de manera ágil problemas financieros presentes a la hora de adquirir un crédito o de realizar una inversión, sea en moneda nacional o extranjera. El lector también tendrá la capacidad de comprender los diferentes conceptos dentro del tópico de las tasas de interés: conversión de tasas, DTF, IPC, UVR, tasas futuras implícitas, netas, reales, devaluación, 4 por mil, TRM, entre otros.

Sintonia automática de controladores PID: uma abordagem neuro - genética

Dissertação de dout. em Electrónica e Computação, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2004

Implementação de um modelo de erosão para a simulação de carreiras dos Oficiais da Marinha Portuguesa

Em outubro de 2012, a Direção de Análise e Gestão da Informação (DAGI), em colaboração com a Superintendência do Pessoal (SP) e Direção do Pessoal (DP), iniciou o desenvolvimento de um protótipo de simulador, que designou por “Protótipo Fluxo de Carreiras”. Este simulador permite parametrizar diversos fatores que condicionam o desenvolvimento de carreira dos militares e que estão associados a mecanismos reguladores de carreira que se encontram vertidos no Estatuto dos Militares das Forças Armadas (EMFAR). Para cada ano do período de simulação, a situação de cada militar de uma determinada classe é atualizada e são verificadas as condições para a ocorrência de promoções e passagens à reserva. O evento “passagem à reserva” de um militar pode ter origem em regras determinísticas (exemplo: militar atinge a idade limite de passagem à reserva no seu posto) ou em condições estocásticas ou aleatórias (exemplos: óbito, exclusão da promoção, requerer voluntariamente a passagem à reserva, etc.). Estas últimas situações resultam do fenómeno de erosão dos quadros que pode ser observado a partir do histórico de saídas desta natureza. Até 2015, o simulador de carreiras não comtemplava um modelo de erosão, pelo que os resultados disponibilizados (indicadores de fluxo de carreira) dependiam exclusivamente de mecanismos determinísticos. Desta forma estes resultados apresentam uma natureza “pessimista” e com fraca aderência à realidade. O presente trabalho tem como objetivo construir um modelo descritivo da erosãodos militares oficiais da Marinha, tendo por base dados de saídas (excetuando saídas relacionadas com regras determinísticas previstas no EMFAR) no período de 2008 a2015. Para cada classe da categoria de oficiais é estimada uma função de probabilidadecondicional ao tempo de serviço efetivo ou à idade do militar que representa apropensão para um militar sair do quadro antes de ser verificada uma condição determinística. Estas funções foram integradas no simulador de carreiras para que os resultados possam reproduzir a componente de erosão. Usando o método de simulação de Monte Carlo é possível obter a distribuição dos indicadores de fluxo de carreira. Porfim, objetiva-se realizar uma comparação entre uma simulação com fatores estocásticos (com erosão) e uma simulação considerando apenas fatores determinísticos (semerosão). Este trabalho visa refletir o panorama atual da erosão de pessoal na Marinha, permitindo assim melhorar a qualidade das previsões de efetivos ao longo do tempo bem como aumentar a capacidade de intervenção e resposta na identificação e correção antecipada de possíveis estruturações.

Estudo paramétrico da segregação gravitacional na injeção contínua de vapor

Steam injection is the most used method of additional recovery for the extraction of heavy oil. In this type procedure is common to happen gravitational segregation and this phenomenon can affect the production of oil and therefore, it shoulds be considered in the projects of continuous steam injection. For many years, the gravitational segregation was not adequately considered in the calculation procedures in Reservoir Engineering. The effect of the gravity causes the segregation of fluids inside the porous media according to their densities. The results of simulation arising from reservoirs could provide the ability to deal with the gravity, and it became apparent that the effects of the gravity could significantly affect the performance of the reservoir. It know that the gravitational segregation can happen in almost every case where there is injection of light fluid, specially the steam, and occurs with greater intensity for viscous oil reservoirs. This work discusses the influence of some parameters of the rock-reservoir in segregation as viscosity, permeability, thickness, cover gas, porosity. From a model that shows the phenomenon with greater intensity, optimized some operational parameters as the rate flow rate steam, distance between the wells injector-producer, and interval of completion which contributed to the reduction in gravity override, thus increasing the oil recovery. It was shown a greater technical-economic viability for the model of distance between the wells 100 m. The analysis was performed using the simulator of CMG (Computer Modeling Group-Stars 2007.11, in which was observed by iterating between studied variables in heavy oil reservoirs with similar characteristics to Brazilian Northeast

Estudo paramétrico da recuperação de óleo no processo de drenagem gravitacional com injeção de CO2

The gas injection has become the most important IOR process in the United States. Furthermore, the year 2006 marks the first time the gas injection IOR production has surpassed that of steam injection. In Brazil, the installation of a petrochemical complex in the Northeast of Brazil (Bahia State) offers opportunities for the injection of gases in the fields located in the Recôncavo Basin. Field-scale gas injection applications have almost always been associated with design and operational difficulties. The mobility ratio, which controls the volumetric sweep, between the injected gas and displaced oil bank in gas processes, is typically unfavorable due to the relatively low viscosity of the injected gas. Furthermore, the difference between their densities results in severe gravity segregation of fluids in the reservoirs, consequently leading to poor control in the volumetric sweep. Nowadays, from the above applications of gas injection, the WAG process is most popular. However, in attempting to solve the mobility problems, the WAG process gives rise to other problems associated with increased water saturation in the reservoir including diminished gas injectivity and increased competition to the flow of oil. The low field performance of WAG floods with oil recoveries in the range of 5-10% is a clear indication of these problems. In order to find na effective alternative to WAG, the Gas Assisted Gravity Drainage (GAGD) was developed. This process is designed to take advantage of gravity force to allow vertical segregation between the injected CO2 and reservoir crude oil due to their density difference. This process consists of placing horizontal producers near the bottom of the pay zone and injecting gás through existing vertical wells in field. Homogeneous models were used in this work which can be extrapolated to commercial application for fields located in the Northeast of Brazil. The simulations were performed in a CMG simulator, the STARS 2007.11, where some parameters and their interactions were analyzed. The results have shown that the CO2 injection in GAGD process increased significantly the rate and the final recovery of oil

Generación de historias centradas en los personajes mediante simulaciones

La Generación automática de historias es un camino que empezó a recorrerse a principios de los años 70. El objetivo de este campo es el de dotar de una cualidad humana, la creatividad, a una inteligencia artificial con el fin de que sea capaz de reproducir esta capacidad y demostrar que es competente para narrar una historia. Si bien es cierto que es un campo sobre el que ya se ha trabajado y debatido en innumerables ocasiones, es igual de cierto que las soluciones dadas no cubren el problema en su totalidad. Intentando aportar un granito de arena a esta investigación, este proyecto trata de crear historias a través de personajes independientes e imprevisibles capaces de controlar de manera autónoma y personal sus propias decisiones con el fin de crear historias variadas dentro de un mismo entorno. Para cumplir este propósito existe un campo concreto que es la Generación de historias a través de Agentes Inteligentes. Estos Agentes representan entidades software con una inteligencia artificial avanzada que les permite percibir su entorno e interactuar con él, comunicándose con otros Agentes mientras tratan de cumplir objetivos específicos que se les presentarán a lo largo de la historia, los cuales provocarán que surjan conflictos de interés entre los distintos Agentes que se resolverán mediante simulaciones, donde se deciden los resultados de estos conflictos que al narrarse generan la historia. Para poder producir esta idea, se desarrolla una aplicación en Java que mediante un sistema de Agentes Inteligentes consigue a través de la planificación de distintos objetivos crear por medio de simulaciones un número relevante de historias variadas. Para ello, se necesitará de la plataforma JADE, que permite interactuar con los agentes, un planificador externo y un simulador capaz de realizar las susodichas simulaciones. Siguiendo este proceso, ya explorado en anteriores investigaciones de esta facultad, se propone un sistema de generación de historias variadas capaz de trabajar con un número mayor de Agentes, así como de generar personajes más profundos y un entorno con mayor complejidad. A través de este sistema se pretende que las historias se produzcan en mundos variados, con numerosos personajes capaces de actuar de manera distinta en cada simulación. Estos personajes contarán con sus propias normas así como sus rasgos y características que los definirán como únicos, serán capaces de interactuar con objetos y tendrán un sistema más variado de generación de frases para reflejarse en la narración, favoreciendo enormemente la diversidad a la hora de generar historias. A continuación, se exponen las pruebas realizadas y las soluciones obtenidas en el desarrollo de la aplicación y se explica el plan de trabajo, documentando las bases técnicas de las tecnologías usadas así como detallando en profundidad el trabajo realizado, con el objetivo de poder continuar este trabajo de investigación o aportar experiencia para futuras investigaciones relacionadas con el tema.