Code conversion from signed-digit to complement representation based on look-ahead optical logic operations

We present, for the first time to our knowledge, a generalized lookahead logic algorithm for number conversion from signed-digit to complement representation. By properly encoding the signed-digits, all the operations are performed by binary logic, and unified logical expressions can be obtained for conversion from modified-signed-digit (MSD) to 2's complement, trinary signed-digit (TSD) to 3's complement, and quarternary signed-digit (QSD) to 4's complement. For optical implementation, a parallel logical array module using an electron-trapping device is employed and experimental results are shown. This optical module is suitable for implementing complex logic functions in the form of the sum of the product. The algorithm and architecture are compatible with a general-purpose optoelectronic computing system. (C) 2001 Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers.

Estudio, análisis y clasificación de mecanismos con aplicación industrial

[ES]El uso de maquinaria en la industria es algo muy habitual en la actualidad. Dicha maquinaria necesita una serie de mecanismos para realizar una acción deseada, y en función de esa acción, se hará uso de un mecanismo u otro. Este informe representa el estudio y análisis cinemático que se ha llevado a cabo para la posterior clasificación de mecanismos planos que tengan un grado de libertad con aplicación industrial. Para todo ello se ha partido de un previo conocimiento de la materia que se ha ido complementando con diferentes fuentes de información especializadas. La clasificación de los mecanismos que se va a realizar en este trabajo no es más que una de las muchas posibilidades que hay a la hora de clasificarlos ya que se han hecho bastantes intentos para realizar clasificaciones de mecanismos, pero dada la complejidad de la tarea no se ha llegado a una clasificación general unificada. La línea de trabajo que se presenta aquí consiste en el análisis cinemático de diferentes mecanismos para la posterior creación de un prototipo de uno de ellos. La estructura de los contenidos que se desarrollan a continuación es la siguiente: En primer lugar se ha realizado una búsqueda de mecanismos que cumplan la condición de ser mecanismos planos que tengan un grado de libertad y que tengan utilidad demostrada. En segundo lugar se han recopilado los resultados cinemáticos del mecanismo, construcciones gráficas de los elementos que lo componen y se añadirán animaciones de cada mecanismo, haciendo después una valoración en función de los resultados obtenidos de los mismos. En tercer lugar se han clasificado en diferentes grupos dependiendo de su función o aplicación. En cuarto lugar, se ha realizado un prototipo de uno de los mecanismos para comprobar su funcionamiento.

Descrição da metodologia do cálculo de dispersão de plumas aplicada a um complexo industrial

O cálculo de dispersão de plumas é uma ferramenta empregada para se estimar o alcance dos poluentes emitidos por uma chaminé nas suas redondezas. É empregada nos países desenvolvidos há alguns anos e recentemente vem sendo exigida pelas agências ambientais brasileiras como um dos requisitos para concessão das licenças de operação. Baseia-se em um cálculo gaussiano, onde os dados de entrada são as taxas de emissão, os dados físicos da chaminé, dados meteorológicos e topográficos. Como é uma técnica recente no Brasil, este trabalho se propõe a fazer uma descrição da metodologia e suas etapas, indicando quais são os dados mais relevantes e quais simplificações podem ser feitas. O estudo de caso foi realizado nas instalações das Indústrias Nucleares do Brasil (INB). Os resultados indicaram que a influência de edificações adjacentes à fonte emissora é um dos parâmetros mais importantes, seguido da influência do relevo da região. Foi também realizada uma comparação entre os dois softwares comerciais existentes, o ISCST3, de maior complexidade, e o SCREEN mais simplificado, e indicou que o SCREEN pode ser usado como uma ferramenta de avaliação inicial, quando todos os dados de entrada necessários para se usar o ISCST3 não estão disponíveis

Relações de trabalho no espaço rural friburguense: pluriatividade e complexificação das relações sociais de produção

Esse estudo tem como objetivo analisar o fenômeno da pluriatividade nos pequenos estabelecimentos familiares do espaço rural do município de Nova Friburgo, localizado na região Serrana do estado do Rio de Janeiro. Retomando a ênfase (presente em trabalho anterior) nos efeitos sociais promovidos pela inserção do espaço rural municipal em uma lógica de mercado, e, levando em consideração as cautelas que devem ser tomadas, no âmbito nacional, na utilização de tal noção, a nossa intenção foi a de questionarmos as valorações que vêm sendo atribuídas a esse fenômeno (de possibilidade de diversificação de emprego e renda; melhoria das condições de vida das populações rurais; e, até mesmo, do estabelecimento de um espaço rural dotado de múltiplas funções), a partir de uma realidade como a friburguense. Esta se, por um lado, é marcada pela significativa expressão espacial dos pequenos estabelecimentos familiares e por um quadro econômico, relativamente, diversificado, por outro lado, também, sofre os efeitos da implementação de um modelo de modernização da agricultura, extremamente excludente e desigual, e, em menor escala, do avanço de um intenso processo de urbanização. Analisado como estratégia de sobrevivência e reprodução no recorte espacial mencionado, os desdobramentos do fenômeno da pluriatividade identificados no mesmo, de certo, complexificam a realidade estudada, ficando a dialética entre relações capitalistas e não-capitalistas, balizada, grosso modo, pela permanência da agricultura com ênfase no trabalho familiar, de um lado, e pela expansão de uma lógica urbano-industrial que, além (e para além) de relações setoriais, também, envolve a inserção de membros das famílias dos pequenos produtores em outras atividades, não-agrícolas, de outro. Para que fosse atingido, portanto, o objetivo proposto, a operacionalização adotada consistiu tanto no levantamento bibliográfico acerca da temática escolhida quanto na realização de vários trabalhos de campo, direcionados a pequenos estabelecimentos familiares de algumas localidades dos vários distritos do município, assim como a órgãos públicos, ligados à produção agrícola, ao turismo e às indústrias de confecções de moda íntima.

Distributed Optimal Control of Cyber-Physical Systems: Controller Synthesis, Architecture Design and System Identification

The centralized paradigm of a single controller and a single plant upon which modern control theory is built is no longer applicable to modern cyber-physical systems of interest, such as the power-grid, software defined networks or automated highways systems, as these are all large-scale and spatially distributed. Both the scale and the distributed nature of these systems has motivated the decentralization of control schemes into local sub-controllers that measure, exchange and act on locally available subsets of the globally available system information. This decentralization of control logic leads to different decision makers acting on asymmetric information sets, introduces the need for coordination between them, and perhaps not surprisingly makes the resulting optimal control problem much harder to solve. In fact, shortly after such questions were posed, it was realized that seemingly simple decentralized optimal control problems are computationally intractable to solve, with the Wistenhausen counterexample being a famous instance of this phenomenon. Spurred on by this perhaps discouraging result, a concerted 40 year effort to identify tractable classes of distributed optimal control problems culminated in the notion of quadratic invariance, which loosely states that if sub-controllers can exchange information with each other at least as quickly as the effect of their control actions propagates through the plant, then the resulting distributed optimal control problem admits a convex formulation.

The identification of quadratic invariance as an appropriate means of "convexifying" distributed optimal control problems led to a renewed enthusiasm in the controller synthesis community, resulting in a rich set of results over the past decade. The contributions of this thesis can be seen as being a part of this broader family of results, with a particular focus on closing the gap between theory and practice by relaxing or removing assumptions made in the traditional distributed optimal control framework. Our contributions are to the foundational theory of distributed optimal control, and fall under three broad categories, namely controller synthesis, architecture design and system identification.

We begin by providing two novel controller synthesis algorithms. The first is a solution to the distributed H-infinity optimal control problem subject to delay constraints, and provides the only known exact characterization of delay-constrained distributed controllers satisfying an H-infinity norm bound. The second is an explicit dynamic programming solution to a two player LQR state-feedback problem with varying delays. Accommodating varying delays represents an important first step in combining distributed optimal control theory with the area of Networked Control Systems that considers lossy channels in the feedback loop. Our next set of results are concerned with controller architecture design. When designing controllers for large-scale systems, the architectural aspects of the controller such as the placement of actuators, sensors, and the communication links between them can no longer be taken as given -- indeed the task of designing this architecture is now as important as the design of the control laws themselves. To address this task, we formulate the Regularization for Design (RFD) framework, which is a unifying computationally tractable approach, based on the model matching framework and atomic norm regularization, for the simultaneous co-design of a structured optimal controller and the architecture needed to implement it. Our final result is a contribution to distributed system identification. Traditional system identification techniques such as subspace identification are not computationally scalable, and destroy rather than leverage any a priori information about the system's interconnection structure. We argue that in the context of system identification, an essential building block of any scalable algorithm is the ability to estimate local dynamics within a large interconnected system. To that end we propose a promising heuristic for identifying the dynamics of a subsystem that is still connected to a large system. We exploit the fact that the transfer function of the local dynamics is low-order, but full-rank, while the transfer function of the global dynamics is high-order, but low-rank, to formulate this separation task as a nuclear norm minimization problem. Finally, we conclude with a brief discussion of future research directions, with a particular emphasis on how to incorporate the results of this thesis, and those of optimal control theory in general, into a broader theory of dynamics, control and optimization in layered architectures.

A mercantilização na saúde e a hegemonia do capital financeiro

A presente dissertação analisa como a lógica do capital penetrou na saúde como resultado da necessidade de expansão das forças produtivas. O que se pretende confirmar é o processo no qual o capital, ao metamorfosear sua necessidade em necessidade universal, amplia suas bases de produção e faz parecer que, para alcançar níveis melhores de saúde, toda área precise depender de injeções cada vez mais vultuosas de capitais. Essa dependência, em suma ideológica, produz e cria os meios para a reprodução de suas contradições em todos os ramos da área de saúde. É nessa esteira que o capital portador de juros passa a determinar os processos de produção e reprodução na área, com o objetivo de alcançar lucros exorbitantes, ao ponto de sentenciar centenas de milhares de vidas a incerteza, a dor e até a morte do corpo e da alma pela falta de assistência das políticas de saúde. Problematiza-se os projetos em disputa na saúde, ressaltando o projeto contra-hegemônico da Reforma Sanitária elaborado nos anos 1970. Aborda-se a saúde por sua relevância e necessidade de transpô-la ao patamar de valor humanitário, a partir de uma inquietação tangencial, aos processos vivenciados no cotidiano entre aqueles que trabalham, para possibilitar o acesso a uma multidão cada vez maior e mais diversificada que requer, enquanto trabalhadores, direitos aos produtos e aos serviços de saúde. Tomando a referência do complexo industrial da saúde, no contexto de hegemonia do capital financeiro, evidencia-se sua consolidação na ampliação da acumulação e concentração frente à histórica necessidade do capital de assentar-se em bases materiais e de articular-se ao capital portador de juros. Na atualidade esse processo sustenta este modo de produção e garante sua produção/reprodução por meio da invenção crescente de capitais fictícios. No Brasil, ao passo que as políticas sociais são privatizadas, a concentração de capitais, os planos de investimento e crescimento das empresas por participação acionária são financiados com recursos públicos comprovados por meio dos programas do Banco Nacional de Desenvolvimento Social.

Um ambiente de aprendizagem em automação baseado em sistemas nebulosos

Esta dissertação trata de um estudo e o desenvolvimento de uma proposta de um ambiente de aprendizagem, para qualquer instituição de ensino superior, em três níveis de ensino da área de controle e automação: graduação, pós-graduação Lato Sensu e Stricto Sensu. Primeiramente, foram feitas visitas aos laboratórios em universidades e entrevistas com professores que ministram as disciplinas de controle e automação nos três níveis de aprendizagem. Foram constatadas virtudes e fragilidades metodológicas na questão da prática laboratorial em relação a aspectos industriais na área de engenharia elétrica de três instituições do Estado do Rio de Janeiro, sendo uma federal, uma estadual e outra privada. Posteriormente, foram analisados mecanismos e instrumentos necessários para interagir com modelos experimentais propostos nas entrevistas de maneira didática, para fins de constituir o ambiente de aprendizagem em automação, no qual foi eleito o LABVIEW como a interface mais favorável para aplicação de controles, mantendo uma analogia de cunho prático-industrial. A partir dessas análises foram sugeridos ainda elementos típicos de automação e três estudos de caso: um sistema térmico, um controle de velocidade de motores e um pêndulo invertido, por meio de controles simples e avançados como o controlador nebuloso, caracterizando-se pelo fortalecimento da atividade acadêmico-industrial

Proposta de construção de um indicador global para sustentabilidade ambiental do processo industrial numa empresa petroquímica instalada no estado do Rio de Janeiro

No presente trabalho foi realizada uma na pesquisa bibliográfica sobre indicadores globais para avaliação da eficiência de um sistema de gestão ambiental (SGA) e sobre o conceito de sustentabilidade ambiental, com o objetivo de estudar o SGA de uma empresa petroquímica, instalada no Rio de Janeiro, certificada pela ISO 9001, ISO 14001 e OSHA 18001. Procurou-se, assim, identificar, a partir da análise dos indicadores de avaliação do desempenho ambiental, a possibilidade de implantar um indicador único para avaliação da eficiência do SGA estudado, de forma a mostrar aos observadores externos e internos, o efetivo engajamento da empresa na preservação dos recursos naturais e na minimização das emissões atmosféricas e de gases de efeito estufa, dentro da ótica de sustentabilidade ambiental focando-se um processo produtivo industrial. Por meio da pesquisa, verificou-se que, apesar de a empresa utilizar indicadores relacionados com o consumo de água, de emissões fugitivas e de geração de resíduos, dentre outros, ela não monitora, de forma objetiva, as emissões em termos de CO2 equivalente e todas as ações ligadas à sustentabilidade ambiental. Assim, foi proposto um indicador global de sustentabilidade ambiental para ser utilizado como referência do processo produtivo, visando fornecer ao responsável pelo SGA os subsídios necessários para tratar da gestão do processo sob a ótica da sustentabilidade ambiental

Diseño y cálculo de nave industrial

El objeto del siguiente proyecto consiste en diseñar una nave industrial para satisfacer las necesidades de la empresa AIRSA, S.A., que ha decidido cambiar su sede para modernizar, renovar y ampliar sus instalaciones. La empresa AIRSA, S.A., se dedica al diseño y fabricación de piezas para la industria aeronáutica. Debido al aumento de volumen de trabajo, la empresa tiene intención de ampliar la maquinaria y disponer de un almacén para tener productos en stock, necesitando un pabellón mas amplio. La idea de tal proyecto surge para responder las necesidades de la empresa: • Pabellón de escasas dimensiones que limita la gran demanda de producción. • Ausencia de almacén con piezas en stock, lo que ralentiza el tiempo de salida de los pedidos de los clientes. • Nave antigua, con instalaciones eléctricas, saneamientos, solera, cubierta, etc. deterioradas. El edificio industrial dispondrá de varias zonas dividas. Zona de producción, zona de almacén y zona de oficinas y vestuarios. La zona de producción contará además con un puente grúa con una capacidad de 5 Tn.