Algoritmos distribuídos para alocação dinâmica de tarefas em enxame de robôs.

A Inteligência de Enxame foi proposta a partir da observação do comportamento social de espécies de insetos, pássaros e peixes. A ideia central deste comportamento coletivo é executar uma tarefa complexa decompondo-a em tarefas simples, que são facilmente executadas pelos indivíduos do enxame. A realização coordenada destas tarefas simples, respeitando uma proporção pré-definida de execução, permite a realização da tarefa complexa. O problema de alocação de tarefas surge da necessidade de alocar as tarefas aos indivíduos de modo coordenado, permitindo o gerenciamento do enxame. A alocação de tarefas é um processo dinâmico pois precisa ser continuamente ajustado em resposta a alterações no ambiente, na configuração do enxame e/ou no desempenho do mesmo. A robótica de enxame surge deste contexto de cooperação coletiva, ampliada à robôs reais. Nesta abordagem, problemas complexos são resolvidos pela realização de tarefas complexas por enxames de robôs simples, com capacidade de processamento e comunicação limitada. Objetivando obter flexibilidade e confiabilidade, a alocação deve emergir como resultado de um processo distribuído. Com a descentralização do problema e o aumento do número de robôs no enxame, o processo de alocação adquire uma elevada complexidade. Desta forma, o problema de alocação de tarefas pode ser caracterizado como um processo de otimização que aloca as tarefas aos robôs, de modo que a proporção desejada seja atendida no momento em que o processo de otimização encontre a solução desejada. Nesta dissertação, são propostos dois algoritmos que seguem abordagens distintas ao problema de alocação dinâmica de tarefas, sendo uma local e a outra global. O algoritmo para alocação dinâmica de tarefas com abordagem local (ADTL) atualiza a alocação de tarefa de cada robô a partir de uma avaliação determinística do conhecimento atual que este possui sobre as tarefas alocadas aos demais robôs do enxame. O algoritmo para alocação dinâmica de tarefas com abordagem global (ADTG) atualiza a alocação de tarefas do enxame com base no algoritmo de otimização PSO (Particle swarm optimization). No ADTG, cada robô possui uma possível solução para a alocação do enxame que é continuamente atualizada através da troca de informação entre os robôs. As alocações são avaliadas quanto a sua aptidão em atender à proporção-objetivo. Quando é identificada a alocação de maior aptidão no enxame, todos os robôs do enxame são alocados para as tarefas definidas por esta alocação. Os algoritmos propostos foram implementados em enxames com diferentes arranjos de robôs reais demonstrando sua eficiência e eficácia, atestados pelos resultados obtidos.

A Análise de redes sociais e a perspectiva geoespacial: um estudo de caso para avaliar a capilaridade do fluxo de informações em redes socioespaciais.

A noção de rede social e os métodos em análise em redes sociais (ARS) tem atraído considerável interesse e curiosidade para a comunidade científica nestas últimas décadas, assim como a crescente fascinação pública sobre as relações mais complexas da sociedade moderna. A ARS está baseada na importância de relações entre a interação de unidades. Numa análise de rede social a observação dos atributos sociais de um ator pode ser entendida como padrão ou como uma estrutura de relação entre as unidades. Desta forma, quando empregados a uma perspectiva de rede, é possível estudar os padrões de estruturas relacionais diretamente, sem referência a atributos dos indivíduos envolvidos. Na análise convencional de redes sociais a distância geográfica (ou geoespacial) não tem efeito mapeado na rede. Quando utilizada, esta informação normalmente adquire caráter de um atributo complementar associado individualmente a cada ator (ou aglomerados de atores) da própria rede. O objetivo deste trabalho é demonstrar, numa escala local (de maneira mais granular) como o posicionamento geoespacial dos atores, considerado como elementos da rede, pode desvendar aspectos significativos do comportamento destes que não seriam revelados em análises convencionais. No estudo de caso utilizou-se ainda conceitos de outras disciplinas, como a Matemática e a Física, para verificar a capilaridade do fluxo da informação da rede em três perspectivas distintas: a social, a espacial e a socioespacial. O trabalho descreve o campo emergente de pesquisa em ARS, abordando também questões fundamentais sobre como estas diferentes perspectivas podem trazer resultados mais assertivos para orientar uma tomada de decisão no mercado.

Uma Metodologia para Auxiliar no Processo de Conversão de Bases Cartográficas Utilizando o Padrão da Estrutura de Dados Geoespaciais Vetoriais.

Na década de 80, o surgimento de programas de computadores mais amigáveis para usuários e produtores de informação e a evolução tecnológica fizeram com que as instituições, públicas e privadas, se aperfeiçoassem em estudos sobre sistemas de produção cartográfica apoiados por computador, visando a implementação de Sistemas de Informação Geográfica (SIG). A pouca simultaneidade de forças entre órgãos interessados, resultou em uma grande quantidade de arquivos digitais com a necessidade de padronização. Em 2007, a Comissão Nacional de Cartografia (CONCAR) homologou a Estrutura de Dados Geoespaciais Vetoriais (EDGV) a fim de minimizar o problema da falta de padronização de bases cartográficas. A presente dissertação tem como foco elaborar uma metodologia de trabalho para o processo de conversão de bases cartográficas digitais existentes no padrão da Mapoteca Topográfica Digital (MTD), do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), para o padrão da EDGV, bem como suas potencialidades e limitações para integração e padronização de bases cartográficas digitais. Será feita uma aplicação da metodologia utilizando a carta topográfica de Saquarema, na escala de 1:50.000, vetorizada na Coordenação de Cartografia (CCAR) do IBGE e disponível na Internet. Como a EDGV foi elaborada segundo técnicas de modelagem orientada a objetos, foi necessário um mapeamento para banco de dados relacional, já que este ainda é utilizado pela maioria dos usuários e produtores de informação geográfica. Um dos objetivos específicos é elaborar um esquema de banco de dados, ou seja, um banco de dados vazio contendo todas as classes de objetos, atributos e seus respectivos domínios existentes na EDGV para que possa ser utilizado no processo de produção cartográfica do IBGE. Este esquema conterá todas as descrições dos objetos e de seus respectivos atributos, além de já permitir que o usuário selecione o domínio de um determinado atributo em uma lista pré definida, evitando que ocorra erro no preenchimento dados. Esta metodologia de trabalho será de grande importância para o processo de conversão das bases cartográficas existentes no IBGE e, com isso, gerar e disponibilizar bases cartográficas no padrão da EDGV.

O Deus de Espinosa: substância una ou múltipla? Um estudo sobre a possibilidade do monismo

Esta pesquisa terá como objetivo compreender a tese do monismo, isto é, a tese de que existe uma única substância cuja unidade é garantida pela compatibilidade entre sua natureza absolutamente infinita e a multiplicidade real dos seus infinitos atributos. Mas o monismo não é aceito por todos os intérpretes como não problemático, o que, se comprovado, levaria o sistema de Espinosa à ruína. No primeiro capítulo, através da crítica de um destes intérpretes, Ferdinand Alquié, será colocado o problema do monismo. De acordo com este intérprete, Espinosa não consegue estabelecer racionalmente a possibilidade da substância absoluta. Veremos que, não conseguindo conceber como os infinitos atributos podem constituir a essência de uma substância que seja única, Alquié conclui que a tese do monismo é incompatível com a estrutura argumentativa do primeiro livro da Ética. Após a exposição do problema do monismo apresentado a partir de Alquié, será realizada uma tentativa de resgatar a coerência interna da obra de Espinosa. Este estudo visará explicitar os conceitos de substância e atributo, procurando acompanhar as duas etapas da construção do monismo ao longo das onze primeiras proposições da Ética, a saber: (1) a prova de que há uma única substância por atributo; (2) a prova de que há uma única substância para todos os atributos. Para avançar na compreensão dos problemas ontológicos envolvidos na construção do monismo, e de como a posição de Espinosa só pode ser compreendida a partir de uma transformação profunda dos conceitos herdados do cartesianismo, a pesquisa privilegiará as interpretações magistrais propostas por Martial Gueroult (Spinoza, I, Dieu; Aubier-Montaigne, Paris, 1968) e Gilles Deleuze (Spinoza et le problème de l'expression; Les Editions de Minuit, Paris, 1968). Estes intérpretes realizam cada um ao seu modo uma genealogia da substância absolutamente infinita e apresentam soluções que permitem pensar a tese do monismo como coerente. Estas soluções serão apresentadas e avaliadas para que se saiba em que medida elas conseguem expor o problema do monismo e solucioná-lo de maneira plausível.

Quando a palavra está ligada ao corpo e o corpo à palavra (um ensaio dramático)

O objetivo desta tese é, por um lado, abordar a relação entre o corpo e a linguagem a partir das perspectivas da poesia, do teatro e da performance. Por outro lado, propomos que a compreensão de tal campo relacional pode esclarecer pontos em comum entre essas diferentes artes, trazendo uma nova percepção do fenômeno poético. Para tal, fez-se necessário operar um desvio com relação à concepção moderna que entende o corpo enquanto substância material extensa e a linguagem como algo associado à substância subjetiva ideal do pensamento. Pelo contrário, procuramos trabalhar com a hipótese de que corpo e linguagem se encontram em estado de relação senão necessária ao menos constante, valendo-nos da ideia do corpo-em-vida, e da linguagem enquanto ação e enquanto discurso. A análise opera um recorte contemporâneo entre obras que vão das poetas Angélica Freitas e Marília Garcia até a da atriz e encenadora Cristina Flores, e da performer norte-americana Laurie Anderson. A escrita da tese nos levou a uma combinação entre aspectos formais do ensaio e do drama, numa costura de múltiplas vozes, de modo a concretizar o entrelaçamento entre as ideias vividas ao longo da pesquisa e a experiência física da produção do texto

Serviço social e educação: o exercício profissional dos assistentes sociais em escolas públicas de favelas

A proposta deste estudo inserido na linha de pesquisa Questão Social e Democracia, do Programa de Pós-Graduação em Serviço Social da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), articulada com o Centro de Estudos Octavio Ianni e com o Núcleo de Estudos e Pesquisas sobre Espaços Populares da REDES da Maré - realiza uma análise do exercício profissional de 42 assistentes sociais que atuam nas escolas públicas de Ensino Fundamental da rede pública da Prefeitura da Cidade do Rio de Janeiro. Considerando que escolas das favelas, distintas das demais escolas públicas do asfalto, possuem características que, incorporando os estigmas e estereótipos que marcam esses territórios, demandam novas necessidades, novas formas de compreensão e intervenção dos sujeitos sociais no âmbito da escola pública, o estudo se propõe também a analisar conceitualmente as favelas e a suas representações sociais. Para tanto, são analisados os atuais contornos da Educação Básica, sobretudo o Ensino Fundamental, onde se inserem os assistentes sociais que atuam na Secretaria Municipal de Educação. Ressaltando a construção histórica da inserção profissional dos assistentes sociais brasileiros no universo escolar, é problematizada a expansão desta requisição nos marcos da primeira década do século XXI. As múltiplas contradições que marcam espaços sócio-ocupacionais das escolas impõem ao assistente social sua inserção qualificada, sua legitimidade, o repensar a escola pública e a construção de projetos de intervenção que avancem na realização dos atendimentos individuais aos educandos e suas famílias. Considerando a dimensão pedagógica intrínseca na prática profissional, a construção desses espaços se torna uma atribuição a ser desenvolvida pelo assistente social que requer re-pensar a forma como ocorre o exercício profissional nesses espaços. Para tanto, foi realizado uma coleta de dados com 42 profissionais onde, para atingir os objetivos propostos foi pesquisado o perfil destes profissionais; sua formação acadêmica, local e condições de trabalho, experiência profissional, questões sobre o exercício profissional, sobre as dimensões do trabalho profissional, sobre a escola, sobre a relação com a comunidade e o entorno, e sobre a participação dos assistentes sociais em espaços de organização política.

Evidenciação de princípios de governança nos relatórios de auditoria elaborados pelo órgão de controle interno da Marinha do Brasil

O controle interno está associado ao contexto da governança das organizações. Na administração pública brasileira, compete aos Poderes Executivo, Legislativo e Judiciário a manutenção de um sistema de controle interno integrado, conforme previsto na Constituição Federal. Os aspectos relacionados à governança são contemplados na Teoria da Agência, em que a relação entre principal e agente é marcada pela assimetria de informações e pelos conflitos de interesse. O objetivo deste estudo é investigar a evidenciação de princípios de governança nos relatórios de auditoria elaborados pelo órgão de controle interno da Marinha do Brasil. Trata-se de pesquisa descritiva, documental e ex post facto, conduzida pelo método de estudo de caso no Centro de Controle Interno da Marinha (CCIMAR). Devido à quantidade de material disponibilizado pelo órgão, o estudo foi limitado à investigação dos relatórios de auditoria de avaliação da gestão de 2012, tendo as unidades auditadas sido previamente selecionadas pelo Tribunal de Contas da União (TCU). Em 2012, o CCIMAR produziu seis relatórios de auditoria de avaliação da gestão, representando, portanto, a amostra de conveniência desta pesquisa. Para orientar a investigação, definiu-se um quadro de referência contemplando e integrando os princípios de governança abordados pelos seguintes estudos: Cadbury Committee (1992); Nolan Committee (1995); Ministério das Finanças da Holanda Timmers (2000); IFAC (2001); ANAO (2003); OECD (2004); e IBGC (2009). Os princípios finalmente selecionados para investigação foram Accountability, Equidade, Integridade e Transparência, associados, respectivamente, às palavras-chave prestação (ões) de contas / prestar contas, tratamento justo, confiabilidade / fidedignidade das informações / dos dados e disponibilidade / divulgação das informações / dos dados, definidas pelos contextos dos significados destacados no quadro de referência. Sendo assim, os princípios e as palavras-chave formaram o referencial de análise para investigar os relatórios de auditoria e receberam tratamento quanti-qualitativo. Após exame das ocorrências dos princípios e das palavras-chave nos relatórios compulsados, os resultados indicaram que: (1) o princípio da Accountability estava associado ao cumprimento de prazos e formalidades legais requeridas nos processos de prestação de contas públicas; (2) o princípio da Equidade foi evidenciado, essencialmente, na perspectiva interna das unidades auditadas, sendo percebido nas recomendações que contemplavam a atuação mais consistente e efetiva dos respectivos conselhos de gestão no gerenciamento das organizações; (3) o princípio da Integridade foi abordado nos relatórios tanto como atributo pessoal (integridade moral) dos agentes públicos, quanto como característica necessária das informações reportadas nos documentos emitidos pelos órgãos públicos; e (4) a Transparência foi mencionada como o princípio que proporciona a diminuição da assimetria informacional entre os stakeholders, permitindo que tenham acesso às informações relevantes, tais como a aplicação dos recursos públicos destinados às organizações da Marinha do Brasil.

Os efeitos políticos da securitização internacional do terrorismo pós-11/09: o caso da Organização de Cooperação de Xangai

Esta dissertação trata do que se entende como terrorismo após os atentados de setembro de 2001, seja como lógica de ação ou como método de ação. A partir desta data, o terrorismo alcançou enorme projeção e passou a figurar como tema central tanto na imprensa cotidiana quanto em reuniões internacionais de cúpula. O fenômeno era, muitas vezes, historicamente circunscrito às nações que enfrentavam esse problema. Após o Onze de Setembro, o debate expandiu-se e as políticas, e a propaganda, antiterroristas incidiram sobre a sociedade, modificando comportamentos individuais e coletivos. A associação entre Islamismo e terrorismo foi frequente e a Guerra Contra ao Terror (GCT), promovida pela política externa norte-americana de George W. Bush, contribuiu para difundir uma percepção do terrorismo como uma lógica de ação afeita à violência em si. Isso contrasta com a percepção quanto a grupos terroristas de momentos históricos anteriores, cujo recurso ao terrorismo era compreendido como método de ação com valor instrumental para alcançar objetivos políticos diversos, como a emancipação nacional e a desestabilização de regimes políticos estabelecidos. O estudo de caso da Organização de Xangai (OCX) visa demonstrar que a identificação entre terrorismo e Islã leva ao equívoco de compreender os grupos terroristas contemporâneos islâmicos, com lógicas próprias, como uma fenômeno só o que leva à imprecisão de atribuir ao terrorismo o caráter de primeiro fenômeno macro-securitizado. Este breve histórico da ascensão do terrorismo na agenda política contemporânea, mediante a análise do processo securitizador tanto na GCT quanto na Organização de Cooperação de Xangai, serve como referência para as análises contidas no trabalho que o leitor tem em mãos, uma vez que o sentido atribuído ao terrorismo só pode ser entendido em termos dos atores políticos envolvidos na sua definição e no contexto em qual o fazem. Na OCX, o verificou-se o entendimento do terrorismo como método de ação de grupos separatistas, o que não corresponde à ideia do terrorismo como lógica de ação contida na GCT.

Frequência cardíaca e exercício: aspectos prognósticos e interações com tônus vagal cardíaco

A frequência cardíaca (FC) no repouso (FC Rep), no exercício máximo (FC Max) e após o exercício (FC Rec) traz importantes informações para a saúde, e parte dessas respostas é modulada pelo tônus vagal cardíaco (TVC), que também oferece proteção cardíaca. Para uma melhor compreensão dos aspectos prognósticos da FC e de suas interações com o TVC, foram realizados três estudos: dois retrospectivos e um ensaio clínico randomizado. O primeiro testou se o TVC, estimado utilizando o índice vagal cardíaco (IVC), contribui para a FC Max (% do previsto: 208-0,7 x idade (anos)) em 1000 indivíduos saudáveis (39 14 anos; 719 homens). Regressão linear identificou que TVC explica apenas 1% da variabilidade da FC Max (% do previsto), com erro padrão da estimativa alto (~ 6,3%), indicando potencial papel complementar clínico para essas duas variáveis relacionadas ao exercício. O segundo estudo verificou se a análise de mortalidade utilizando FC de reserva (FC Res) e FC Rec de forma combinada descriminaria melhor a mortalidade que a análise de um destes itens e forma isolada. Dados de FC Res e FC Rec de 1.476 indivíduos (41 a 79 anos, 937 homens) foram calculados e divididos em quintis, os quais somados forneceram categorias de 2 a 10, produzindo um gradiente da FC (FC Grad) e refletindo a magnitude dos transientes iniciais e finais do exercício máximo. Análises de sobrevida foram realizadas usando os quintis mais baixos (Q1) dos escores do Grad FC, FC Res e FC Rec. Em um seguimento médio de 7,3 anos, 44 participantes morreram (3,1%). Houve uma tendência inversa entre os escores do Grad FC e a taxa de mortalidade (p<0,05), que passou de 1,2% para 13,5%, respectivamente, para os escores 10 e 2. Uma pontuação no Grad FC de 2 foi melhor preditor de mortalidade por todas as causas, quando comparado ao Q1 da FC Res e da FC Rec, com riscos relativos ajustados pela idade de 3,53 (p=0,01); 2,52 (p<0,05) e 2,57(p<0,05), respectivamente. Conclusão: Grad FC é um preditor de risco de mortalidade por todas as causas com desempenho superior ao das medidas isoladas de FC Res e FC Rec. Por último verificou-se a hipótese do aumento do TVC em participantes de um programa de exercício supervisionado (PES) com IVC baixo (≤ 1,30), através de um treinamento específico, utilizando a transição repouso-exercício no protocolo denominado treinamento vagal (TV). Estes foram randomizados num delineamento cruzado (duas etapas de oito semanas), com ou sem três sessões semanais de TV. Houve discreta melhora no IVC em 16 semanas (1,19 vs 1,22; p=0,02) dos 44 pacientes (64% homens; 65,5 11,4 anos) que finalizaram o estudo, mas não se pôde afirmar que a diferença no IVC se deveu ao período em que foi realizado o TV (p=0,36). Portanto, 16 semanas de PES, incluindo oito semanas com TV, aumentam a resposta vagal à transição repouso-exercício, embora não tenha sido possível atribuir os resultados exclusivamente ao TV. Os três estudos realizados contribuem para melhor compreensão da relevante interação entre FC, TVC e exercício

Memória e Representações Sociais de Práticas Religiosas de Matriz Africana

Esta dissertação de mestrado realizou um estudo sobre a identificação de memórias e representações sociais das práticas religiosas de matriz africana na população negra do bairro Dom Bosco situado no município de Juiz de Fora - MG. Foram entrevistados 60 sujeitos, de ambos os sexos, que se auto identificavam como negros, pardos, mulatos e outras denominações que caracterizam a ascendência negra. Através dos dados levantados na pesquisa concluímos que as representações sociais que esta população possui, são de que as práticas de matriz africana são demoníacas, feitiçarias para o mal e ações que causam prejuízo para as pessoas. As lembranças se mesclam com esquecimento, e as representações e memórias dos sujeitos da pesquisa estão associados com as práticas de sincretismo religioso existentes no Brasil. Os entrevistados não possuem lembrança dos líderes religiosos negros e nem dos locais de memória do bairro. Os participantes da pesquisa não se associam com estas práticas religiosas e têm em relação a elas uma visão de distanciamento e desinteresse. Constatamos que isto ocorre devido à dificuldade de aceitação pela sociedade em geral que as desvaloriza e discrimina, sempre atribuindo negatividade a elas e aos praticantes. Estas práticas são estereotipadas, folclorizadas e menosprezadas socialmente. O que faz com que a população afrodescendente não queira ser identificada com as tradições históricas, culturais e religiosos dos seus ancestrais

Significando a transicionalidade da sexualidade do cônjuge-cuidador da pessoa idosa em processo demencial para um cuidado terapêutico de enfermagem

A sexualidade compreende muitas dimensões da vida dos indivíduos. Ao longo da vida vai sendo revista, à medida que modificações biopsicossociais acontecem e, ao se pensar em relacionamentos conjugais de longa duração é preciso ponderar que estes casais já passaram por transformações na sua relação conjugal e familiar. Para as pessoas idosas o predomínio de doenças crônicas é maior, com risco para incapacidade e/ou dependência, dentre elas a demência. Cônjuges-cuidadores, vivenciando a transicionalidade da sexualidade podem ressignificar a vida, com o apoio do cuidado terapêutico de enfermagem. O estudo teve o objetivo de compreender a vivência da transicionalidade do cônjuge-cuidador da pessoa idosa em processo demencial, para elaboração de um modelo interpretativo de cuidado terapêutico de enfermagem na perspectiva da Teoria das Transições. A fundamentação teórica se baseia nos pressupostos da Teoria das Transições. Estudo de abordagem qualitativa, com base no referencial metodológico da Teoria Fundamentada nos Dados com 25 participantes distribuídos em quatro grupos amostrais (12 cônjuges-cuidadores, 5 filhos e 8 profissionais de saúde). O cenário investigado foi o Núcleo de Atenção ao Idoso, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, RJ, Brasil. A coleta dos dados ocorreu entre maio de 2014 e maio de 2015. A técnica utilizada foi à entrevista intensiva e a análise feita mediante codificação inicial, seletiva e focalizada. O projeto de pesquisa foi aprovado pelo Comitê de Ética da UERJ (Processo n 631.538). Os dados demonstraram que a construção da vida conjugal e a história prévia de sexualidade apreendida e vivenciada interferem na maneira de identificar as mudanças provocadas pelo processo demencial e de se adaptar às repercussões para a sexualidade pessoal e conjugal. O fenômeno evidenciado foi a ressignificação da vida do cônjuge-cuidador da pessoa idosa em processo demencial por meio da transicionalidade da sexualidade conjugal, apontando um cuidado terapêutico de enfermagem, sustentado por sete categorias e dezesseis subcategorias, que articuladas, mostram a ressignificação diretamente ligada à história de vida matrimonial, ao engajamento da família como suporte, além do serviço especializado e a disposição em redimensionar a vida sexual consigo e com o outro. Os resultados apontaram o cuidado como mais uma atribuição, com alterações para saúde e em outras dimensões. Por parte dos profissionais, ainda há um despreparo e abordagem muito superficial da sexualidade entre casais que envelhecem, sobremaneira no contexto da demência; para os cônjuges-cuidadores, as crenças e o imaginário social interferem não só no desenvolvimento da sexualidade possível no contexto de vida atual, como na relação de cuidado e na definição do seu papel social; os filhos descrevem o funcionamento familiar na busca da adaptação ao novo contexto de vida dos pais. A ressignificação existe, a partir de estratégias de enfrentamento e da transposição da sexualidade pelo cuidado à pessoa idosa que adoece. Assim, sustenta-se a tese: A compreensão da vivência da transicionalidade da sexualidade do cônjuge-cuidador da pessoa idosa em processo demencial permite a elaboração de um modelo interpretativo que aponta para um cuidado terapêutico de enfermagem próprio para esse momento de vida.

Linking energy policy, electricity generation and transmission using strong sustainability and co-optimization

The design of a sustainable electricity generation and transmission system is based on the established science of anthropogenic climate change and the realization that depending on imported fossil-fuels is becoming a measure of energy insecurity of supply. A model is proposed which integrates generation fuel mix composition, assignment of plants and optimized power flow, using Portugal as a case study. The result of this co-optimized approach is an overall set of generator types/fuels which increases the diversity of Portuguese electricity supply, lowers its dependency on imported fuels by 14.62% and moves the country towards meeting its regional and international obligations of 31% energy from renewables by 2020 and a 27% reduction in greenhouse gas emissions by 2012, respectively. The quantity and composition of power generation at each bus is specified, with particular focus on quantifying the amount of distributed generation. Based on other works, the resultant, overall distributed capacity penetration of 19.02% of total installed generation is expected to yield positive network benefits. Thus, the model demonstrates that national energy policy and technical deployment can be linked through sustainability and, moreover, that the respective goals may be mutually achieved via holistic, integrated design. ©2009 IEEE.

Application of an acoustic–trawl survey design to improve estimates of rockfish biomass

Biomass estimates of several species of Alaskan rockfishes exhibit large interannual variations. Because rockfishes are long lived and relatively slow growing, large, short-term shifts in population abundance are not likely. We attribute the variations in biomass estimates to the high variability in the spatial distribution of rockfishes that is not well accounted for by the survey design currently used. We evaluated the performance of an experimental survey design, the Trawl and Acoustic Presence/Absence Survey (TAPAS), to reduce the variability in estimated biomass for Pacific ocean perch (Sebastes alutus). Analysis of archived acoustic backscatter data produced an acoustic threshold for delineating potential areas of high (“patch”) and low (“background”) catch per unit of effort (CPUE) in real time. In 2009, we conducted a 12-day TAPAS near Yakutat, Alaska. We completed 59 trawls at 19 patch stations and 40 background stations. The design performed well logistically, and Pacific ocean perch (POP) accounted for 55% of the 31 metric tons (t) of the catch from this survey. The resulting estimates of rockfish biomass were slightly less precise than estimates from simple random sampling. This difference in precision was due to the weak relationship of CPUE to mean volume backscattering and the relatively low variability of POP CPUE encountered. When the data were re-analyzed with a higher acoustic threshold than the one used in the field study, performance was slightly better with this revised design than with the original field design. The TAPAS design could be made more effective by establishing a stronger link between acoustic backscatter and CPUE and by deriving an acoustic threshold that allows better identification of backscatter as that from the target species.

Risk-sensitive optimal feedback control accounts for sensorimotor behavior under uncertainty.

Many aspects of human motor behavior can be understood using optimality principles such as optimal feedback control. However, these proposed optimal control models are risk-neutral; that is, they are indifferent to the variability of the movement cost. Here, we propose the use of a risk-sensitive optimal controller that incorporates movement cost variance either as an added cost (risk-averse controller) or as an added value (risk-seeking controller) to model human motor behavior in the face of uncertainty. We use a sensorimotor task to test the hypothesis that subjects are risk-sensitive. Subjects controlled a virtual ball undergoing Brownian motion towards a target. Subjects were required to minimize an explicit cost, in points, that was a combination of the final positional error of the ball and the integrated control cost. By testing subjects on different levels of Brownian motion noise and relative weighting of the position and control cost, we could distinguish between risk-sensitive and risk-neutral control. We show that subjects change their movement strategy pessimistically in the face of increased uncertainty in accord with the predictions of a risk-averse optimal controller. Our results suggest that risk-sensitivity is a fundamental attribute that needs to be incorporated into optimal feedback control models.

Development of low entropy coding in a recurrent network.

In this paper we present an unsupervised neural network which exhibits competition between units via inhibitory feedback. The operation is such as to minimize reconstruction error, both for individual patterns, and over the entire training set. A key difference from networks which perform principal components analysis, or one of its variants, is the ability to converge to non-orthogonal weight values. We discuss the network's operation in relation to the twin goals of maximizing information transfer and minimizing code entropy, and show how the assignment of prior probabilities to network outputs can help to reduce entropy. We present results from two binary coding problems, and from experiments with image coding.