Inversão de dados de sísmica de refração profunda a partir da curva tempo-distância

O trabalho em pauta tem como objetivo o modelamento da crosta, através da inversão de dados de refração sísmica profunda, segundo camadas planas horizontais lateralmente homogêneas, sobre um semi-espaço. O modelo direto é dado pela expressão analítica da curva tempo-distância como uma função que depende da distância fonte-estação e do vetor de parâmetros velocidades e espessuras de cada camada, calculado segundo as trajetórias do raio sísmico, regidas pela Lei de Snell. O cálculo dos tempos de chegada por este procedimento, exige a utilização de um modelo cujas velocidades sejam crescentes com a profundidade, de modo que a ocorrência das camadas de baixa velocidade (CBV) é contornada pela reparametrização do modelo, levando-se em conta o fato de que o topo da CBV funciona apenas como um refletor do raio sísmico, e não como refrator. A metodologia de inversão utilizada tem em vista não só a determinação das soluções possíveis, mas também a realização de uma análise sobre as causas responsáveis pela ambiguidade do problema. A região de pesquisa das prováveis soluções é vinculada segundo limites superiores e inferiores para cada parâmetro procurado, e pelo estabelecimento de limites superiores para os valores de distâncias críticas, calculadas a partir do vetor de parâmetros. O processo de inversão é feito utilizando-se uma técnica de otimização do ajuste de curvas através da busca direta no espaço dos parâmetros, denominado COMPLEX. Esta técnica apresenta a vantagem de poder ser utilizada com qualquer função objeto, e ser bastante prática na obtenção de múltiplas soluções do problema. Devido a curva tempo-distância corresponder ao caso de uma multi-função, o algoritmo foi adaptado de modo a minimizar simultaneamente várias funções objetos, com vínculos nos parâmetros. A inversão é feita de modo a se obter um conjunto de soluções representativas do universo existente. Por sua vez, a análise da ambiguidade é realizada pela análise fatorial modo-Q, através da qual é possível se caracterizar as propriedades comuns existentes no elenco das soluções analisadas. Os testes com dados sintéticos e reais foram feitos tendo como aproximação inicial ao processo de inversão, os valores de velocidades e espessuras calculados diretamente da interpretação visual do sismograma. Para a realização dos primeiros, utilizou-se sismogramas calculados pelo método da refletividade, segundo diferentes modelos. Por sua vez, os testes com dados reais foram realizados utilizando-se dados extraídos de um dos sismogramas coletados pelo projeto Lithospheric Seismic Profile in Britain (LISPB), na região norte da Grã-Bretanha. Em todos os testes foi verificado que a geometria do modelo possui um maior peso na ambiguidade do problema, enquanto os parâmetros físicos apresentam apenas suaves variações, no conjunto das soluções obtidas.

Inversão de dados sísmicos de reflexão a partir da curva do tempo de trânsito

A presente Dissertação de Mestrado tem como objetivo o estudo do problema de inversão sísmica baseada em refletores planos para arranjo fonte-comum (FC) e ponto-médiocomum (PMC). O modelo direto é descrito por camadas homogêneas, isotrópicas com interfaces plano-horizontais. O problema é relacionado ao empilhamento NMO baseado na otimização da função semblance, para seções PMC corrigidas de sobretempo normal (NMO). O estudo foi baseado em dois princípios. O primeiro princípio adotado foi de combinar dois grupos de métodos de inversão: um Método Global e um Método Local. O segundo princípio adotado foi o de cascata, segundo a teoria Wichert-Herglotz-Bateman, que estabelece que para conhecer uma camada inferior tem-se que conhecer primeiro a camada superior (dissecação). A aplicação do estudo é voltada à simulação sísmica de Bacia Sedimentar do Solimões e de Bacia Marinha para se obter uma distribuição local 1D de velocidades e espessuras para a subsuperfície em horizontes alvo. Sendo assim, limitamos a inversão entre 4 e 11 refletores, uma vez que na prática a indústria limita uma interpretação realizada apenas em número equivalente de 3 a 4 refletores principais. Ressalta-se que este modelo é aplicável como condição inicial ao imageamento de seções sísmicas em regiões geologicamente complexas com variação horizontal suave de velocidades. Os dados sintéticos foram gerados a partir dos modelos relacionados a informações geológicas, o que corresponde a uma forte informação a priori no modelo de inversão. Para a construção dos modelos relacionados aos projetos da Rede Risco Exploratório (FINEP) e de formação de recursos humanos da ANP em andamento, analisamos os seguintes assuntos relevantes: (1) Geologia de bacias sedimentares terrestre dos Solimões e ma rinha (estratigráfica, estrutural, tectônica e petrolífera); (2) Física da resolução vertical e horizontal; e (3) Discretização temporal-espacial no cubo de multi-cobertura. O processo de inversão é dependente do efeito da discretização tempo-espacial do campo de ondas, dos parâmetros físicos do levantamento sísmico, e da posterior reamostragem no cubo de cobertura múltipla. O modelo direto empregado corresponde ao caso do operador do empilhamento NMO (1D), considerando uma topografia de observação plana. O critério básico tomado como referência para a inversão e o ajuste de curvas é a norma 2 (quadrática). A inversão usando o presente modelo simples é computacionalmente atrativa por ser rápida, e conveniente por permitir que vários outros recursos possam ser incluídos com interpretação física lógica; por exemplo, a Zona de Fresnel Projetada (ZFP), cálculo direto da divergência esférica, inversão Dix, inversão linear por reparametrização, informações a priori, regularização. A ZFP mostra ser um conceito út il para estabelecer a abertura da janela espacial da inversão na seção tempo-distância, e representa a influência dos dados na resolução horizontal. A estimativa da ZFP indica uma abertura mínima com base num modelo adotado, e atualizável. A divergência esférica é uma função suave, e tem base física para ser usada na definição da matriz ponderação dos dados em métodos de inversão tomográfica. A necessidade de robustez na inversão pode ser analisada em seções sísmicas (FC, PMC) submetida a filtragens (freqüências de cantos: 5;15;75;85; banda-passante trapezoidal), onde se pode identificar, comparar e interpretar as informações contidas. A partir das seções, concluímos que os dados são contaminados com pontos isolados, o que propõe métodos na classe dos considerados robustos, tendo-se como referência a norma 2 (quadrados- mínimos) de ajuste de curvas. Os algoritmos foram desenvolvidos na linguagem de programação FORTRAN 90/95, usando o programa MATLAB para apresentação de resultados, e o sistema CWP/SU para modelagem sísmica sintética, marcação de eventos e apresentação de resultados.

Previsão multi-passos a frente do preço de energia elétrica de curto prazo no mercado brasileiro

A predição do preço da energia elétrica é uma questão importante para todos os participantes do mercado, para que decidam as estratégias mais adequadas e estabeleçam os contratos bilaterais que maximizem seus lucros e minimizem os seus riscos. O preço da energia tipicamente exibe sazonalidade, alta volatilidade e picos. Além disso, o preço da energia é influenciado por muitos fatores, tais como: demanda de energia, clima e preço de combustíveis. Este trabalho propõe uma nova abordagem híbrida para a predição de preços de energia no mercado de curto prazo. Tal abordagem combina os filtros autorregressivos integrados de médias móveis (ARIMA) e modelos de Redes Neurais (RNA) numa estrutura em cascata e utiliza variáveis explanatórias. Um processo em dois passos é aplicado. Na primeira etapa, as variáveis explanatórias são preditas. Na segunda etapa, os preços de energia são preditos usando os valores futuros das variáveis exploratórias. O modelo proposto considera uma predição de 12 passos (semanas) a frente e é aplicada ao mercado brasileiro, que possui características únicas de comportamento e adota o despacho centralizado baseado em custo. Os resultados mostram uma boa capacidade de predição de picos de preço e uma exatidão satisfatória de acordo com as medidas de erro e testes de perda de cauda quando comparado com técnicas tradicionais. Em caráter complementar, é proposto um modelo classificador composto de árvores de decisão e RNA, com objetivo de explicitar as regras de formação de preços e, em conjunto com o modelo preditor, atuar como uma ferramenta atrativa para mitigar os riscos da comercialização de energia.

Avaliação das propriedades nanomecânicas e do comportamento micromecânico da interface dentina/adesivo antes e após a degradação hidrolítica: análises através de nanoindentação e método dos elementos finitos tridimensional

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Use of mathematical models in the study of bodily growth in GIFT strain Nile tilapia

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Genetic parameters for body weight in buffaloes (Bubalus bubalis) in Colombia using random regression models

The objective of this research was to estimate (co) variance functions and genetic parameters for body weight in Colombian buffalo populations using random regression models with Legendre polynomials. Data consisted of 34,738 weight records from birth to 900 days of age from 7815 buffaloes. Fixed effects in the model were contemporary group and parity order of the mother. Random effects were direct and maternal additive genetic, as well as animal and maternal permanent environmental effects. A cubic orthogonal Legendre polynomial was used to model the mean curve of the population. Eleven models with first to sixth order polynomials were used to describe additive genetic direct and maternal effects, and animal and maternal permanent environmental effects. The residual was modeled considering five variance classes. The best model included fourth and sixth order polynomials for direct additive genetic and animal permanent environmental effects, respectively, and third-order polynomials for maternal genetic and maternal permanent environmental effects. The direct heritability increased from birth until 120 days of age (0.32 +/- 0.05), decreasing thereafter until one year of age (0.18 +/- 0.04) and increased again, reaching 0.39 +/- 0.09, at the end of the evaluated period. The highest maternal heritability estimates (0.11 +/- 0.05), were obtained for weights around weaning age (weaning age range is between 8 and 9.5 months). Maternal genetic and maternal permanent environmental variances increased from birth until about one year of age, decreasing at later ages. Direct genetic correlations ranged from moderate (0.60 +/- 0.060) to high (0.99 +/- 0.001), maternal genetic correlations showed a similar range (0.41 +/- 0.401 and 0.99 +/- 0.003), and all of them decreased as time between weighings increased. Direct genetic correlations suggested that selecting buffalos for heavier weights at any age would increase weights from birth through 900 days of age. However, higher heritabilities for direct genetic weights effects after 600 days of age suggested that selection for these effects would be more effective if done during this age period. A greater response to selection for maternal ability would be expected if selection used maternal genetic predictions for weights near weaning. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Thermochemical equilibrium modeling of a biomass downdraft gasifier: Constrained and unconstrained non-stoichiometric models

The objective of this work is to develop a non-stoichiometric equilibrium model to study parameter effects in the gasification process of a feedstock in downdraft gasifiers. The non-stoichiometric equilibrium model is also known as the Gibbs free energy minimization method. Four models were developed and tested. First a pure non-stoichiometric equilibrium model called M1 was developed; then the methane content was constrained by correlating experimental data and generating the model M2. A kinetic constraint that determines the apparent gasification rate was considered for model M3 and finally the two aforementioned constraints were implemented together in model M4. Models M2 and M4 showed to be the more accurate among the four developed models with mean RMS (root mean square error) values of 1.25 each.Also the gasification of Brazilian Pinus elliottii in a downdraft gasifier with air as gasification agent was studied. The input parameters considered were: (a) equivalence ratio (0.28-035); (b) moisture content (5-20%); (c) gasification time (30-120 min) and carbon conversion efficiency (80-100%). (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Antidiarrheal and intestinal antiinflammatory activities of a methanolic extract of Qualea parviflora Mart. in experimental models

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Accumulated productivity and its genetic association with reproductive traits in females Brahman

Objective. Assessment of genetic parameters for accumulative productivity trait (ACP) and genetic correlations with age at first calving (AFC), between calving interval of first and second parity (BCI1) and longevity (LONG). Materials and methods. 8584 Brahman female records were used with an animal model in multi-trait analysis with restricted maximum likelihood method, implemented using the WOMBAT software. The models considered the fixed effects of contemporary group, parity and weaning weight of first calf covariate, the only random effect was the genetic additive direct. Weaning weight (P240) was included to reduce the effect of selection on the estimation of variance components. Results. The heritability estimates were 0.3 +/- 0.04, 0.11 +/- 0.03, 0.07 +/- 0.03 and 0.24 +/- 0.04 for AFC, BCI1, LONG and ACP respectively. Correlations between ACP and the other features were moderate to high and favorable. Conclusions. ACP can be included in breeding programs for Brahman, and used as selection criteria for its moderate heritability and genetic correlation with reproductive traits.

Automatic Orientation of Multi-Scale Terrestrial Images for 3D Reconstruction

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

A Multi-Stage Stochastic Non-Linear Model for Reactive Power Planning Under Contingencies

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Growth in weight and of some tissues in the bullfrog: fitting nonlinear models during the fattening phase

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Random regression models to estimate genetic parameters for milk production of Guzerat cows using orthogonal Legendre polynomials

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Simple agrometeorological models for estimating Guineagrass yield in Southeast Brazil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Safety performance models for urban intersections in Brazil

This paper presents a modeling effort for developing safety performance models (SPM) for urban intersections for three major Brazilian cities. The proposed methodology for calibrating SPM has been divided into the following steps: defining the safety study objective, choosing predictive variables and sample size, data acquisition, defining model expression and model parameters and model evaluation. Among the predictive variables explored in the calibration phase were exposure variables (AADT), number of lanes, number of approaches and central median status. SPMs were obtained for three cities: Fortaleza, Belo Horizonte and Brasilia. The SPM developed for signalized intersections in Fortaleza and Belo Horizonte had the same structure and the most significant independent variables, which were AADT entering the intersection and number of lanes, and in addition, the coefficient of the best models were in the same range of values. For Brasilia, because of the sample size, the signalized and unsignalized intersections were grouped, and the AADT was split in minor and major approaches, which were the most significant variables. This paper also evaluated SPM transferability to other jurisdiction. The SPM for signalized intersections from Fortaleza and Belo Horizonte have been recalibrated (in terms of the COx) to the city of Porto Alegre. The models were adjusted following the Highway Safety Manual (HSM) calibration procedure and yielded C-x of 0.65 and 2.06 for Fortaleza and Belo Horizonte SPM respectively. This paper showed the experience and future challenges toward the initiatives on development of SPMs in Brazil, that can serve as a guide for other countries that are in the same stage in this subject. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.