Sintonização de controladores difusos através de técnicas de optimização não-linear com restrições

A presente dissertação tem como objetivo principal a implementação de uma arquitetura baseada em algoritmos evolutivos para a sintonização dos parâmetros do controlador PID (Proporcional-Integral-Derivativo) difuso, sendo o conceito de desempenho em malha fechada explicitamente tido em conta. A sintonização dos parâmetros do controlador difuso é realizada tendo em conta um problema de otimização com restrições, em que a função de custo a ser minimizada é descrita em termos do desempenho em malha fechada, com a dinâmica do sistema a ser aproximada por um modelo não linear. Como nas metodologias de otimização existentes, a incorporação de mecanismos de adaptação referentes às funções de pertença não é comum, na presente dissertação é tido em conta, para além da usual sintonização dos fatores de escala, a sintonização dos fatores de escala e funções de pertença em simultâneo. Os resultados experimentais realizados num sistema de referência, visam demonstrar os benefícios de incorporar as funções de pertença no processo de otimização em diferido. É também utilizado um método analítico de segunda ordem como referência, por forma a comparar o desempenho de uma abordagem de otimização global contra uma de otimização local. Finalmente é implementada uma abordagem em-linha, usando o método analítico de segunda ordem, na otimização dos fatores de escala e funções de pertença.

Occurrence of severe dengue in Rio de Janeiro: an ecological study

Introduction This study aimed to analyze the relationship between the incidence of severe dengue during the 2008 epidemic in Rio de Janeiro, Brazil, and socioeconomic indicators, as well as indicators of health service availability and previous circulation of the dengue virus serotype-3 (DENV-3). Methods In this ecological study, the units of analysis were the districts of Rio de Janeiro. The data were incorporated into generalized linear models, and the incidence of severe dengue in each district was the outcome variable. Results The districts with more cases of dengue fever in the 2001 epidemic and a higher percentage of residents who declared their skin color or race as black had higher incidence rates of severe dengue in the 2008 epidemic [incidence rate ratio (IRR)= 1.21; 95% confidence interval (95%CI)= 1.05-1.40 and IRR= 1.34; 95%CI= 1.16-1.54, respectively]. In contrast, the districts with Family Health Strategy (FHS) clinics were more likely to have lower incidence rates of severe dengue in the 2008 epidemic (IRR= 0.81; 95%CI= 0.70-0.93). Conclusions At the ecological level, our findings suggest the persistence of health inequalities in this region of Brazil that are possibly due to greater social vulnerability among the self-declared black population. Additionally, the protective effect of FHS clinics may be due to the ease of access to other levels of care in the health system or to a reduced vulnerability to dengue transmission that is afforded by local practices to promote health.

Orthogonal models, structure crossing, nesting and inference

We intend to study the algebraic structure of the simple orthogonal models to use them, through binary operations as building blocks in the construction of more complex orthogonal models. We start by presenting some matrix results considering Commutative Jordan Algebras of symmetric matrices, CJAs. Next, we use these results to study the algebraic structure of orthogonal models, obtained by crossing and nesting simpler ones. Then, we study the normal models with OBS, which can also be orthogonal models. We intend to study normal models with OBS (Orthogonal Block Structure), NOBS (Normal Orthogonal Block Structure), obtaining condition for having complete and suffcient statistics, having UMVUE, is unbiased estimators with minimal covariance matrices whatever the variance components. Lastly, see ([Pereira et al. (2014)]), we study the algebraic structure of orthogonal models, mixed models whose variance covariance matrices are all positive semi definite, linear combinations of known orthogonal pairwise orthogonal projection matrices, OPOPM, and whose least square estimators, LSE, of estimable vectors are best linear unbiased estimator, BLUE, whatever the variance components, so they are uniformly BLUE, UBLUE. From the results of the algebraic structure we will get explicit expressions for the LSE of these models.

Non emergency patients transport - a mixed integer linear programming

This work presents a model and a heuristic to solve the non-emergency patients transport (NEPT) service issues given the new rules recently established in Portugal. The model follows the same principle of the Team Orienteering Problem by selecting the patients to be included in the routes attending the maximum reduction in costs when compared with individual transportation. This model establishes the best sets of patients to be transported together. The model was implemented in AMPL and a compact formulation was solved using NEOS Server. A heuristic procedure based on iteratively solving problems with one vehicle was presented, and this heuristic provides good results in terms of accuracy and computation time.

Comportamento de painéis de alvenaria reforçados com FRCM sujeitos a ações no plano: Estudo da interface

O presente trabalho dedica-se à caracterização do comportamento de modelos de alvenaria reforçada com FRCM (fiber reinforced cementitious matrix) quando sujeitos a ações que atuam no plano da parede. O sistema de reforço, composto por uma camada de argamassa cimentícia reforçada com uma malha de CFRP (carbon fiber reinforced polymer), foi aplicado a modelos de alvenaria de tijolo furado. Considerando a importância da interface entre a camada de reforço e o substrato para a eficiência do sistema de reforço, procedeu-se à caracterização do comportamento mecânico da interface por intermédio de ensaios de corte direto, com os quais foi possível definir as superfícies de cedência e de rotura da interface. Os resultados obtidos permitiram a quantificação dos parâmetros que caracterizam a interface entre o material cerâmico e uma argamassa do tipo PFRM (polypropylene fibre reinforced mortar) quando sujeita a cargas de corte combinadas com cargas normais à interface. Através de expressões analíticas e do critério de rotura de Mohr-Coloumb foi analisada a adequação de um critério baseado numa aproximação linear, aos dados obtidos experimentalmente.

Mapeamento do uso e cobertura da terra a partir da segmentação e classificação de imagens-fração solo, sombra e vegetação derivadas do modelo linear de mistura aplicado a dados do sensor TM/Landsat5, na região do reservatório de Tucuruí - PA

Técnicas de sensoriamento remoto são fundamentais para o monitoramento das mudanças de uso da terra, principalmente em áreas extensas como a Amazônia. O mapeamento de uso da terra, geralmente é realizado por métodos de classificação manual ou digital pixel a pixel, os quais consomem muito tempo. Este estudo aborda a aplicação do modelo linear de mistura em uma imagem Landsat-TM segmentada para o mapeamento das classes de uso da terra na região do reservatório de Tucuruí-PA para os anos de 1996 e 2001.

Detecção de cicatrizes de áreas queimadas baseada no modelo linear de mistura espectral e imagens índice de vegetação utilizando dados multitemporais do sensor MODIS/TERRA no estado do Mato Grosso, Amazônia brasileira

O objetivo desta pesquisa foi avaliar os dados do sensor MODIS para detectar e monitorar cicatrizes de áreas recém queimadas. Utilizamos imagens da reflectância de superfície do sensor MODIS: produto MOD09 (dia 5 de outubro) e produto MOD13A1 (meses de outubro e novembro). Foi avaliada também uma série temporal de um ano dos índices de vegetação (IV) EVI e NDVI (produto MOD13A1). Uma imagem do sensor ETM+ (dia 5 de outubro) foi utilizada como base para a delimitação dos polígonos amostrais e avaliação dos dados MODIS devido a sua melhor resolução espacial. A metodologia focou na aplicação do modelo linear de mistura espectral nas imagens reflectância para a geração das imagens fração sombra. Análises de regressão foram efetuadas para comparação entre o percentual de sombra derivado da imagem ETM+ e das imagens MODIS. As alterações multitemporais nas imagens IV foram avaliadas com base no teste de Tukey. Os resultados mostraram que a imagem fração sombra gerada a partir do produto MOD09 apresentou um R² = 0,66 (p < 0,01) em relação aos dados ETM+. Para as imagens do produto MOD13A1 não foram identificadas relações significativas. Os IV dentro dos mesmos polígonos apresentaram uma variação sazonal durante o ano. No entanto, não houve uma diminuição significativa dos valores destes índices nos meses onde foram observadas as cicatrizes de áreas recém queimadas. Portanto, o produto MOD09 mostrou-se mais eficiente que o produto MOD13A1 para a detecção de cicatrizes de áreas recém queimadas. A análise multitemporal dos IV sugeriu que não foi possível detectar este mesmo padrão na área de estudo.

Effect of polymeric matrix on morphology and photoelectric properties of polymer-quantum dots nanocomposites

Recently, CdTe semiconductor quantum dots (QDs) have attracted great interest due to their unique properties [1]. Their dispersion into polymeric matrices would be very for several optoelectronics applications. Despite its importance, there has been relatively little work done on charge transport in the QD polymeric films [2], which is mainly affected by their structural and morphological properties. In the present work, polymer-quantum dot nanocomposites films based on optically transparent polymers in the visible spectral range and CdTe QDs with controlled particle size and emission wavelength, were prepared via solvent casting. Photoluminescent (PL) measurements indicate different emission intensity of the nanocomposites. A blue shift of the emission peak compared to that of QDs in solution occurred, which is attributed to the QDs environment changes. The morphological and structural properties of the CdTe nanocomposites were evaluated. Since better QDs dispersion was achieved, PMMA seemed to be the most promising matrix. Electrical properties measurements indicate an ohmic behavior.

Electronic transport across linear defects in graphene

We investigate the low-energy electronic transport across grain boundaries in graphene ribbons and infinite flakes. Using the recursive Green’s function method, we calculate the electronic transmission across different types of grain boundaries in graphene ribbons. We show results for the charge density distribution and the current flow along the ribbon. We study linear defects at various angles with the ribbon direction, as well as overlaps of two monolayer ribbon domains forming a bilayer region. For a class of extended defect lines with periodicity 3, an analytic approach is developed to study transport in infinite flakes. This class of extended grain boundaries is particularly interesting, since the K and K0 Dirac points are superposed.

Wear of PEEK-Ti6Al4V systems under micro-abrasion and linear sliding conditions

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica

TP perturbation of TN matrices and totally positive directions

Here, we define and consider (linear) TP-directions and TP-paths for a totally nonnegative matrix, in an effort to more deeply understand perturbation of a TN matrix to a TP matrix. We give circumstances in which a TP-direction exists and an example to show that they do not always exist. A strategy to give (nonlinear) TP-paths is given (and applied to this example). A long term goal is to understand the sparsest TP-perturbation for application to completion problems.

Desenvolvimento e otimização do projeto mecatrónico para um Tribómetro Linear

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica

Estudo do comportamento tribológico de materiais compósitos à base de titânio reforçado com partículas cerâmicas para aplicação em implantes articulares

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica

Development of hyaluronic acid, dextrin and extracellular matrix hydrogels for cell expansion

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Engenharia Clínica)