Structural damage detection by fuzzy clustering

The development of strategies for structural health monitoring (SHM) has become increasingly important because of the necessity of preventing undesirable damage. This paper describes an approach to this problem using vibration data. It involves a three-stage process: reduction of the time-series data using principle component analysis (PCA), the development of a data-based model using an auto-regressive moving average (ARMA) model using data from an undamaged structure, and the classification of whether or not the structure is damaged using a fuzzy clustering approach. The approach is applied to data from a benchmark structure from Los Alamos National Laboratory, USA. Two fuzzy clustering algorithms are compared: fuzzy c-means (FCM) and Gustafson-Kessel (GK) algorithms. It is shown that while both fuzzy clustering algorithms are effective, the GK algorithm marginally outperforms the FCM algorithm. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Applying a genetic neuro-model reference adaptive controller in drilling optimization

Motivated by rising drilling operation costs, the oil industry has shown a trend toward real-time measurements and control. In this scenario, drilling control becomes a challenging problem for the industry, especially due to the difficulty associated with parameters modeling. One of the drillbit performance evaluators, the Rate Of Penetration (ROP), has been used as a drilling control parameter. However, relationships between operational variables affecting the ROP are complex and not easily modeled. This work presents a neuro-genetic adaptive controller to treat this problem. It is based on an auto-regressive with extra input signals, or ARX model and on a Genetic Algorithm (GA) to control the ROP. © [2006] IEEE.

Adaptive filter feature identification for structural health monitoring in aeronautical panel

This paper presents an approach for structural health monitoring (SHM) by using adaptive filters. The experimental signals from different structural conditions provided by piezoelectric actuators/sensors bonded in the test structure are modeled by a discrete-time recursive least square (RLS) filter. The biggest advantage to use a RLS filter is the clear possibility to perform an online SHM procedure since that the identification is also valid for non-stationary linear systems. An online damage-sensitive index feature is computed based on autoregressive (AR) portion of coefficients normalized by the square root of the sum of the square of them. The proposed method is then utilized in a laboratory test involving an aeronautical panel coupled with piezoelectric sensors/actuators (PZTs) in different positions. A hypothesis test employing the t-test is used to obtain the damage decision. The proposed algorithm was able to identify and localize the damages simulated in the structure. The results have shown the applicability and drawbacks the method and the paper concludes with suggestions to improve it. ©2010 Society for Experimental Mechanics Inc.

Desenvolvimento e implementação de estratégias de controle digital para regulação de tensão e amortecimento de oscilações eletromecânicas em um gerador síncrono de 10kVA

Neste trabalho são apresentados o desenvolvimento e a implementação de estratégias de controle digital para regulação automática de tensão e para o amortecimento de oscilações eletromecânicas em um sistema de potência em escala reduzida de 10kVA, localizado no Laboratório de Controle de Sistemas de Potência (LACSPOT), da Universidade Federal do Pará (UFPA). O projeto dos dois controladores é baseado na técnica de alocação polinomial de polos. Para o projeto do Regulador Automático de Tensão (RAT) foi adotado um modelo simplificado, de primeira ordem, da máquina síncrona, cujos parâmetros foram levantados experimentalmente. Para o controlador amortecedor, por sua vez, também chamado de Estabilizador de Sistemas de Potência (ESP), foi utilizado um modelo discreto, do tipo auto regressivo com entrada exógena (ARX). Este modelo foi estimado por meio de técnicas de identificação paramétrica, considerando para tal, o conjunto motor-gerador interligado a um sistema de maior porte (concessionária de energia elétrica). As leis de controle foram embarcadas em um microcontrolador de alto desempenho e, para a medição dos sinais utilizados nos controladores, foi desenvolvida uma instrumentação eletrônica baseada em amplificadores operacionais para o condicionamento dos sinais dos sensores. O sinal de controle é baseado na técnica de modulação por largura de pulso (PWM) e comanda o valor médio da tensão de um conversor CC-CC, o qual é utilizado como circuito de excitação que energiza o enrolamento de campo do gerador. Além disso, o acionamento elétrico das máquinas que compõem o grupo gerador de 10kVA foi projetado e automatizado somando segurança aos operadores e ao componentes deste sistema de geração. Os resultados experimentais demonstraram o bom desempenho obtido pela estratégia proposta.

Modelagem paramétrica linear aplicada à faixa de sinal de televisão digital para cidades densamente arborizadas

Este trabalho apresenta uma modelagem paramétrica (auto-regressiva) linear aplicável a estudos de propagação de televisão digital e telefonia celular para cidades densamente arborizadas. A modelagem proposta apresenta um forte embasamento estatístico e depende apenas de dados provenientes de medição, no caso dados relativos a potência recebida e o valor de PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio). Um algoritmo genético é utilizado no cálculo dos parâmetros de ajuste do modelo a um conjunto de dados. O trabalho foi realizado na faixa de televisão digital e foram analisadas duas variáveis: a potência recebida do sinal e o valor de PSNR. Foram executadas campanhas de medição na cidade de Belém. Nestas medições foram coletados dados de potência e gravados vídeos da programação diária de uma emissora de televisão. Os resultados podem ser aplicados no planejamento de serviços de telecomunicações.

Studio dei processi di ricarica naturale di corpi idrici sotterranei attraverso l'analisi di serie temporali

Nella Regione Emilia-Romagna, la zona delle conoidi ha una valenza strategica essendo la principale fonte di approvvigionamento idropotabile per le utenze civili, oltre che sostegno per le attività industriali ed agricole. All’interno di questo contesto ci si è soffermati sulla provincia di Piacenza, scegliendo come aree di studio le Conoidi del Trebbia e dell’Arda, per valutare le dinamiche di ricarica naturale attraverso l’identificazione della relazione che intercorre fra (i) l’entità dei deflussi superficiali riferiti ai corsi idrici che alimentano le conoidi, e (ii) il livello piezometrico nei rispettivi acquiferi. L’analisi è stata condotta applicando il modello Auto-Regressive Distributed Lag (ARDL).

Time-Series Panel Analysis (TSPA): Multivariate Modeling of Temporal Associations in Psychotherapy Process.

Objective: Processes occurring in the course of psychotherapy are characterized by the simple fact that they unfold in time and that the multiple factors engaged in change processes vary highly between individuals (idiographic phenomena). Previous research, however, has neglected the temporal perspective by its traditional focus on static phenomena, which were mainly assessed at the group level (nomothetic phenomena). To support a temporal approach, the authors introduce time-series panel analysis (TSPA), a statistical methodology explicitly focusing on the quantification of temporal, session-to-session aspects of change in psychotherapy. TSPA-models are initially built at the level of individuals and are subsequently aggregated at the group level, thus allowing the exploration of prototypical models. Method: TSPA is based on vector auto-regression (VAR), an extension of univariate auto-regression models to multivariate time-series data. The application of TSPA is demonstrated in a sample of 87 outpatient psychotherapy patients who were monitored by postsession questionnaires. Prototypical mechanisms of change were derived from the aggregation of individual multivariate models of psychotherapy process. In a 2nd step, the associations between mechanisms of change (TSPA) and pre- to postsymptom change were explored. Results: TSPA allowed a prototypical process pattern to be identified, where patient's alliance and self-efficacy were linked by a temporal feedback-loop. Furthermore, therapist's stability over time in both mastery and clarification interventions was positively associated with better outcomes. Conclusions: TSPA is a statistical tool that sheds new light on temporal mechanisms of change. Through this approach, clinicians may gain insight into prototypical patterns of change in psychotherapy.

Graphics Processor Unit Based Parallelization of Optimized Baseline Wander Filtering Algorithms for Long-term Electrocardiography

Long-term electrocardiogram (ECG) often suffers from relevant noise. Baseline wander in particular is pronounced in ECG recordings using dry or esophageal electrodes, which are dedicated for prolonged registration. While analog high-pass filters introduce phase distortions, reliable offline filtering of the baseline wander implies a computational burden that has to be put in relation to the increase in signal-to-baseline ratio (SBR). Here we present a graphics processor unit (GPU) based parallelization method to speed up offline baseline wander filter algorithms, namely the wavelet, finite, and infinite impulse response, moving mean, and moving median filter. Individual filter parameters were optimized with respect to the SBR increase based on ECGs from the Physionet database superimposed to auto-regressive modeled, real baseline wander. A Monte-Carlo simulation showed that for low input SBR the moving median filter outperforms any other method but negatively affects ECG wave detection. In contrast, the infinite impulse response filter is preferred in case of high input SBR. However, the parallelized wavelet filter is processed 500 and 4 times faster than these two algorithms on the GPU, respectively, and offers superior baseline wander suppression in low SBR situations. Using a signal segment of 64 mega samples that is filtered as entire unit, wavelet filtering of a 7-day high-resolution ECG is computed within less than 3 seconds. Taking the high filtering speed into account, the GPU wavelet filter is the most efficient method to remove baseline wander present in long-term ECGs, with which computational burden can be strongly reduced.

Estimating tremor in Vocal Fold Biomechanics for Neurological Disease characterisation

Neurological Diseases (ND) are affecting larger segments of aging population every year. Treatment is dependent on expensive accurate and frequent monitoring. It is well known that ND leave correlates in speech and phonation. The present work shows a method to detect alterations in vocal fold tension during phonation. These may appear either as hypertension or as cyclical tremor. Estimations of tremor may be produced by auto-regressive modeling of the vocal fold tension series in sustained phonation. The correlates obtained are a set of cyclicality coefficients, the frequency and the root mean square amplitude of the tremor. Statistical distributions of these correlates obtained from a set of male and female subjects are presented. Results from five study cases of female voice are also given.

Universidades corporativas e vantagens competitivas: um estudo multicaso em franquias brasileiras

O conhecimento tem se mostrado como uma importante fonte de vantagem competitiva para as organizações. Por isso, as empresas buscam, cada vez mais, mecanismos que alavanquem os processos de geração, gestão e disseminação do conhecimento organizacional. Uma das ferramentas, que pode potencializar a transformação do conhecimento em vantagens competitivas, é a universidade corporativa. Nesse contexto, as franquias surgem como um dos objetos de estudos que podem ajudar a explicar esta relação, pois desenvolver e compartilhar conhecimento são aspectos vitais para o franchising. Dessa forma, o principal objetivo deste trabalho é identificar elementos que possam influenciar na geração de vantagens competitivas pela implantação e gestão de universidades corporativas no franchising. Para atingir esses objetivos, foi desenvolvida uma revisão teórica focada nos conceitos de vantagens competitivas, universidades corporativas e franchising. O primeiro esforço mostrou que existe uma lacuna teórica no tema, indicando a necessidade de se realizar um estudo de campo para aprofundar o conhecimento sobre o fenômeno estudado. O estudo de caso, em conjunto com entrevistas em profundidade, foram os métodos escolhidos para realizar o objetivo proposto. Foram realizadas dez entrevistas em profundidade com especialistas em educação corporativa e no franchising, sendo levantadas informações secundárias dos processos de educação do Giraffas e das Universidades Corporativas do Banco do Brasil, Ernest Young do Brasil, Cacau Show e McDonald\'s do Brasil. Para as duas últimas empresas foram desenvolvidos estudos de caso, levantando-se informações comparativas dos seus principais concorrentes. Dessa forma, também foram analisadas informações da Chocolates Brasil, Kopenhagen, Bob\'s e Subway. As principais conclusões do trabalho foram: as universidades corporativas podem impactar de forma expressiva no desenvolvimento de vantagens competitivas no franchising; apesar de as franquias promoverem diversas ações educacionais, as universidades corporativas ajudam a organizar de forma estratégica essas ações, gerando, nos casos estudados, mais impactos que as ações isoladas; as ações que mais geram resultados e barreiras à imitação são as relacionadas à disseminação do conhecimento tácito; a relação entre unidades próprias e franqueadas parece ser importante para se estabelecer estratégias educacionais da rede; a avaliação dos impactos dos treinamentos nos resultados operacionais e financeiros é uma grande dificuldade observada; a literatura preconiza uma relação entre unidades próprias e franqueadas nos estágios de maior maturidade do negócio que não foi observada nos casos estudados; também não foram observadas uma preocupação acentuada com o envolvimento de outros stakeholders e com a busca efetiva de modelos de autofinanciamento.

Linking riparian vegetation spatial structure in Australian tropical savannas to ecosystem health indicators: semi-variogram analysis of high spatial resolution satellite imagery

Government agencies responsible for riparian environments are assessing the combined utility of field survey and remote sensing for mapping and monitoring indicators of riparian zone health. The objective of this work was to determine if the structural attributes of savanna riparian zones in northern Australia can be detected from commercially available remotely sensed image data. Two QuickBird images and coincident field data covering sections of the Daly River and the South Alligator River - Barramundie Creek in the Northern Territory were used. Semi-variograms were calculated to determine the characteristic spatial scales of riparian zone features, both vegetative and landform. Interpretation of semi-variograms showed that structural dimensions of riparian environments could be detected and estimated from the QuickBird image data. The results also show that selecting the correct spatial resolution and spectral bands is essential to maximize the accuracy of mapping spatial characteristics of savanna riparian features. The distribution of foliage projective cover of riparian vegetation affected spectral reflectance variations in individual spectral bands differently. Pan-sharpened image data enabled small-scale information extraction (< 6 m) on riparian zone structural parameters. The semi-variogram analysis results provide the basis for an inversion approach using high spatial resolution satellite image data to map indicators of savanna riparian zone health.

A fogyasztói etnocentrizmus új koncepcionális modelljének kialakítása és verifikálása = Forming and verification of a new conceptual model of the customer ethnocentrism

A szerzők cikke az etnocentrikus érzelmek hatását mutatja be a hazai és a külföldi termékek megítélésére. Empirikus kutatásaikra és regressziós modelljeikre támaszkodva felvázolják azt a hatásmechanizmust, amely a szakirodalomba a fogyasztói etnocentrizmus néven vonult be. Megállapítják, hogy másképp hatnak a patrióta és a nacionalista érzelmek a hazai és a külföldi termékek iránti attitűdökre. Míg a hazai termékeknél egy karakterisztikus, többdimenziós kép tárul elénk, addig a cseh, kanadai és német termékek megítéléséből általánosított, külföldi termékek esetében csak a termékkel való azonosulást tudták kiemelni. A megkérdezettek demográfiai jellemzői közül egyedül a férfiak mutattak statisztikailag azonos irányú és erősségű kapcsolatot a hazai és a külföldi termékek megítélésénél. _______________________ The authors’ article presents effects of the ethnocentric emotion of the appreciation of the domestic and foreign goods. Based on their empirical and regressive models they feature that effectmechanism, which is named consumer ethnocentrism in the special literature. They set that the patriot and the nationalist emotions acting differently on attitudes of the domestic and the foreign goods.

An empirical investigation of the impact of global energy transition on Nigerian oil and gas exports

18 months embargo on the thesis and check appendix for copy right materials

SRAE: Sustainable Regressive Auto Encoder

Al giorno d’oggi viviamo in una realtà dove lo sviluppo economico, l’innovazione tecnologica, la qualità della vita e l’impatto ambientale sono i protagonisti assoluti. Tutti, persino gli Stati del mondo, si trovano a fare i conti con varie problematiche riguardanti i quattro aspetti sopracitati e qui possiamo dire che la sostenibilità ne è il punto chiave e che al momento non sembra esistere ancora una metrica riconosciuta e approvata per consigliare, a chi di interesse, come modificare certi aspetti per crescere in modo sostenibile. Le Nazioni Unite hanno deciso, di comune accordo, di stilare una lista di obiettivi da raggiungere entro il 2030 dove è possibile trovare argomenti in linea con quanto descritto finora. Questa raccolta è principalmente divisa in aspetti economici, sociali e ambientali che sono le stesse categorie di dati impiegate per il calcolo del Sustainable Development Index. In questo elaborato ci si propone di progettare e sviluppare una rete neurale predittiva da affiancare a un sistema di feedback per realizzare un prodotto che sia abile di: descrivere il contesto di partenza tramite l’SDI e/o consigliare comportamenti per migliorare la situazione in modo sostenibile.

Stochastic structure and individual-tree growth models

The majority of past and current individual-tree growth modelling methodologies have failed to characterise and incorporate structured stochastic components. Rather, they have relied on deterministic predictions or have added an unstructured random component to predictions. In particular, spatial stochastic structure has been neglected, despite being present in most applications of individual-tree growth models. Spatial stochastic structure (also called spatial dependence or spatial autocorrelation) eventuates when spatial influences such as competition and micro-site effects are not fully captured in models. Temporal stochastic structure (also called temporal dependence or temporal autocorrelation) eventuates when a sequence of measurements is taken on an individual-tree over time, and variables explaining temporal variation in these measurements are not included in the model. Nested stochastic structure eventuates when measurements are combined across sampling units and differences among the sampling units are not fully captured in the model. This review examines spatial, temporal, and nested stochastic structure and instances where each has been characterised in the forest biometry and statistical literature. Methodologies for incorporating stochastic structure in growth model estimation and prediction are described. Benefits from incorporation of stochastic structure include valid statistical inference, improved estimation efficiency, and more realistic and theoretically sound predictions. It is proposed in this review that individual-tree modelling methodologies need to characterise and include structured stochasticity. Possibilities for future research are discussed. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.