Estudo de propriedades críticas em sistemas complexos: método de procura automática em sistemas tipo Ising e percolação de longo alcance

The new technique for automatic search of the order parameters and critical properties is applied to several well-know physical systems, testing the efficiency of such a procedure, in order to apply it for complex systems in general. The automatic-search method is combined with Monte Carlo simulations, which makes use of a given dynamical rule for the time evolution of the system. In the problems inves¬tigated, the Metropolis and Glauber dynamics produced essentially equivalent results. We present a brief introduction to critical phenomena and phase transitions. We describe the automatic-search method and discuss some previous works, where the method has been applied successfully. We apply the method for the ferromagnetic fsing model, computing the critical fron¬tiers and the magnetization exponent (3 for several geometric lattices. We also apply the method for the site-diluted ferromagnetic Ising model on a square lattice, computing its critical frontier, as well as the magnetization exponent f3 and the susceptibility exponent 7. We verify that the universality class of the system remains unchanged when the site dilution is introduced. We study the problem of long-range bond percolation in a diluted linear chain and discuss the non-extensivity questions inherent to long-range-interaction systems. Finally we present our conclusions and possible extensions of this work

Propriedades críticas de sistemas fora do equilíbrio via simulação Monte Carlo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Caracterização e modelagem dos sistemas de produção de caprinos leiteiros

The objectives of this research were characterizing the dairy goat production systems and model it using linear program. On the first step of this research, the model was developed using data from farms that was affiliated in the ACCOMIG/Caprileite, used a similar dairy goat production systems and have a partnership program with Universidade Federal de Minas Gerais . The data of research were from a structured questionnaire applied with farmers and monitoring of production systems during a guided visit on their farms. The results permitted identify that all farms were classified as a small and have a intensive production system. The average herd size had 63.75 dairy goats on lactation; it permits a production of 153, 38 kg of goat milk per day. It was observed that existing more than one channel of commercialization for the goat milk and their derivative products. The data obtained, on the first step of this research, was used to develop a linear program model. It was evaluated in two goat production systems, called P1 and P2. The results showed that the P1 system, with an annual birth and lactation during approximately 300 days was the best alternative for business. These results were compared with a mixed (beef and dairy) goat system in the semiarid region, which indicated merged with both systems. Therefore, to achieve profits and sustainability of the system, in all simulations it was necessary a minimum limit of funding of U.S. $ 10,000.00; this value permit earning of U.S. $ 792.00 per month and pay the investment within 5 years

Realimentação da derivada dos estados em sistemas multivariáveis lineares usando LMIs

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

Metodologia para rastreamento com modificação dos zeros e rejeição de distúrbio aplicada a sistemas incertos

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

Controle ótimo H∞ de sistemas não-lineares com modelos fuzzy takagi-sugeno

Neste trabalho é proposta uma metodologia de rastreamento de sinais e rejeição de distúrbios aplicada a sistemas não-lineares. Para o projeto do sistema de rastreamento, projeta-se os controladores fuzzy M(a) e N(a) que minimizam o limitante superior da norma H∞ entre o sinal de referência r(t) e o sinal de erro de rastreamento e(t), sendo e(t) a diferença entre a entrada de referência e a saída do sistema z(t). No método de rejeição de distúrbio utiliza-se a realimentação dinâmica da saída através de um controlador fuzzy Kc(a) que minimiza o limitante superior da norma H∞ entre o sinal de entrada exógena w(t) e o sinal de saída z(t). O procedimento de projeto proposto considera as não-linearidades da planta através dos modelos fuzzy Takagi-Sugeno. Os métodos são equacionados utilizando-se inequações matriciais lineares (LMIs), que quando factíveis, podem ser facilmente solucionados por algoritmos de convergência polinomial. Por fim, um exemplo ilustra a viabilidade da metodologia proposta.

Obtenção de novos sistemas nanoautoemulsificantes a partir do óleo das sementes de Azadirachta indica A Juss e suas aplicações como inibidores de corrosão

Corrosion is a natural process that causes progressive deterioration of materials, so, reducing the corrosive effects is a major objective of development of scientific studies. In this work, the efficiency of corrosion inhibition on a AISI 1018 carbon steel of the nanoemulsion system containing the oil of the seeds of Azadirachta indica A. Juss (SNEOAI) was evaluated by the techniques of linear polarization resistance (LPR) and weight loss (CPM), a instrumented cell. For that, hydroalcoholic extract of leaves of A. indica (EAI) was solubilized in a nanoemulsion system (SNEOAI) of which O/W system (rich in aqueous phase). This nanoemulsion system (tested in different concentrations) was obtained with oil from the seeds of this plant species (OAI) (oil phase), dodecylammonium chloride (DDAC) (surfactant), butanol (cosurfactant) and water, using 30 % of C/T (cosurfactant/surfactant), 0.5 % of oil phase and 69.5 % of aqueous phase, and characterized by surface tension, rheology and droplet sizes. This systems SNEOAI and SNEOAI-EAI (nanoemulsion containing hydroalcoholic extract - EAI) showed inhibition efficiencies in corrosive environment in saline (1 %), for the method of LPR with significant value of 70.58 % (300 ppm) to SNEOAI, 74.17 % (100 ppm) and 72.51 % (150 ppm) to SNEOAI-EAI. The best efficiencies inhibitions were observed for the method of CPM with 85.41 % for the SNEOAI (300 ppm) and 83.19 % SNEOAI-EAI (500 ppm). The results show that this formulation could be used commercially for use as a corrosion inhibitor, this research contributed to the biotechnological applicability of Azadirachta indica, considering the large use of this plant species rich in limonoids (tetranortriterpenoids), especially azadirachtin

Identificação e comparação entre controle preditivo com modelo não linear e PI sintonizados com PSO em sistema de separação gravitacional de águia-óleo

The separation methods are reduced applications as a result of the operational costs, the low output and the long time to separate the uids. But, these treatment methods are important because of the need for extraction of unwanted contaminants in the oil production. The water and the concentration of oil in water should be minimal (around 40 to 20 ppm) in order to take it to the sea. Because of the need of primary treatment, the objective of this project is to study and implement algorithms for identification of polynomial NARX (Nonlinear Auto-Regressive with Exogenous Input) models in closed loop, implement a structural identification, and compare strategies using PI control and updated on-line NARX predictive models on a combination of three-phase separator in series with three hydro cyclones batteries. The main goal of this project is to: obtain an optimized process of phase separation that will regulate the system, even in the presence of oil gushes; Show that it is possible to get optimized tunings for controllers analyzing the mesh as a whole, and evaluate and compare the strategies of PI and predictive control applied to the process. To accomplish these goals a simulator was used to represent the three phase separator and hydro cyclones. Algorithms were developed for system identification (NARX) using RLS(Recursive Least Square), along with methods for structure models detection. Predictive Control Algorithms were also implemented with NARX model updated on-line, and optimization algorithms using PSO (Particle Swarm Optimization). This project ends with a comparison of results obtained from the use of PI and predictive controllers (both with optimal state through the algorithm of cloud particles) in the simulated system. Thus, concluding that the performed optimizations make the system less sensitive to external perturbations and when optimized, the two controllers show similar results with the assessment of predictive control somewhat less sensitive to disturbances

Usando a história da resolução de alguns problemas para introduzir conceitos: sistemas lineares, determinantes e matrizes.

In this work we studied the method to solving linear equations system, presented in the book titled "The nine chapters on the mathematical art", which was written in the first century of this era. This work has the intent of showing how the mathematics history can be used to motivate the introduction of some topics in high school. Through observations of patterns which repeats itself in the presented method, we were able to introduce, in a very natural way, the concept of linear equations, linear equations system, solution of linear equations, determinants and matrices, besides the Laplacian development for determinants calculations of square matrices of order bigger than 3, then considering some of their general applications

O sobre-sinal e a resposta inversa em sistemas de controle lineares contínuos no tempo

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

Emprego de nebulizador pneumático de ICP-MS como câmara de diluição em sistemas de injeção em fluxo para determinações multielementares

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Desempenho da colhedora de milho Penha CLM-350: parte II - sistemas de debulhamento e limpeza

Com a finalidade de quantificar o desempenho dos sistemas de debulhamento e limpeza da colhedora Penha CLM-350,, estudou-se as perdas percentuais era grão de milho, ocorridos na saída de palhas, bem como a porcentagem de impurezas, presente no milho ensacado. Tomando-se como 100% os grãos de milho colhidos pelo sistema espigador, determinou-se o valor percentual perdido pelos sistemas de debulhamento e limpeza, bem como a porcentagem de impurezas presente nos grãos de milho ensacado, nos diversos tratamentos estudados. O teor médio de umidade foi de 15,78% (b.u.). Os tratamentos correspondentes ao sistema de debulhamento e limpeza são as velocidades periféricas do debulhador ou as rotações do aspirador em faces da configuração geométrica da máquina. Os resultados obtidos foram estudados através da análise de variância, empregando-se os testes F, aos níveis de 1% e 5% de probabilidade e o teste Tukey, para a comparação estatística entre as médias. A análise estatística para verificar a influência da rotação do aspirador, era relação a porcentagem de grãos de milho perdidos na saída de palhas, mostrou diferenças altamente significativas, podendo-se admitir uma relação direta entre os dois parâmetros nas condições do ensaio. Com relação a rotação do aspirador e a porcentagem de impurezas, presentes nos grãos de milho ensacados, os testes das médias revelaram significância entre os tratamento D (1241,7 rpm) e E (820 rpm) sendo que este último apresentou a maior média. Uma análise mais acurada dos resultados sugere que a porcentagem de impurezas, estaria mais na dependência das relações de fluxo através da colhedora, do que propriamente do regime do aspirador.

Correlação linear e espacial entre a produtividade de forragem, a porosidade total e a densidade do solo de Pereira Barreto (SP)

Em relação aos sistemas de manejo adotados pelo homem, a porosidade total e a densidade do solo são atributos ativamente alterados, refletindo decisivamente sobre a produtividade vegetal agrícola. No ano agrícola de 2005, na Fazenda Bonança, no município de Pereira Barreto, Estado de São Paulo, Brasil, foram analisadas a produtividade de forragem do milho outonal (MSF) no sistema plantio direto irrigado, a porosidade total (PT) e a densidade do solo (DS) em profundidade, em um Latossolo Vermelho distrófico. O objetivo foi estudar a variabilidade e as correlações lineares e espaciais entre os atributos da planta e do solo, visando selecionar um indicador da qualidade física do solo de boa representatividade para produtividade da forragem. Foi instalada a malha geoestatística, para coleta de dados do solo e planta, contendo 125 pontos amostrais, numa área de 2.500 m². Os atributos estudados, além de não terem variado aleatoriamente, apresentaram variabilidade dos dados entre média e baixa e seguiram padrões espaciais bem definidos, com alcance entre 6,8 e 23,7 m. Por sua vez, a correlação linear entre o atributo da planta e os do solo, em razão do elevado número de observações, foi baixa. As observações de melhor correlação com a MSF foram a DS1 e a PT1. Entretanto, do ponto de vista espacial, houve excelente correlação inversa entre a MSF e a DS1, assim como entre a DS1 e a PT1. Nos sítios onde a DS1 aumentou (1,45-1,64 kg dm-3) a MSF variou entre 11.653 e 14.552 kg ha-1; já naqueles onde diminuiu (1,35-1,45 kg dm-3) a MSF, ficou entre 14.552 e 17.450 kg ha-1. Portanto, a densidade global, avaliada na camada de 0-0,10 m (DS1), apresentou-se como satisfatório indicador da qualidade física do solo de Pereira Barreto (SP), quando destinado à produtividade de forragem do milho outonal.

Generalização de um modelo linear de impedância eletroquímica

Em geral, a função de um modelo de impedância para processos de eletrodo simples é deduzida de um modelo elétrico equivalente, denominado circuito de Randles. Neste trabalho estudou-se a generalização dessa função, mediante a introdução de um parâmetro não-elétrico, relacionado com a flexibilidade do ângulo de fase e da magnitude. A função foi ajustada às medidas experimentais de impedância obtidas de um sistema constituído de uma liga Ti-10%Al (m/m) em solução de cloreto de sódio 0,9%, variando-se a amplitude de perturbação. Verificou-se que a função generalizada foi adequada para descrever a impedância do sistema analisado, reduzindo as distorções entre a curva experimental e a curva teórica. Além disso, os melhores resultados foram obtidos para sinais de perturbação do sistema com amplitude igual a 10 mV.

Variabilidade espacial da emissão de CO2 em Latossolos sob cultivo de cana-de-açúcar em diferentes sistemas de manejo

Neste trabalho, foi determinada a estrutura da variabilidade espacial da emissão de CO2, temperatura e umidade de solos desprovidos de vegetação em duas localidades sob cultivo da cana-de-açúcar, em sistemas de manejos de cana crua e de cana queimada, no nordeste do Estado de São Paulo. A emissão de CO2 e a temperatura do solo foram registradas utilizando-se de câmara de fluxo portátil e sensor de temperatura do sistema LI-6400. A umidade foi avaliada utilizando sistema portátil TDR. A maior emissão foi observada no local sob manejo de cana queimada, com valor médio de 2,05 μmol m-2 s-1, porém a dependência espacial na emissão de CO2 foi encontrada somente na área sob manejo de cana crua. Os mapas de krigagem da emissão de CO2, temperatura e umidade do solo sob manejo de cana queimada mostraram correspondência à declividade do terreno, com as maiores emissões e temperaturas localizadas na parte mais alta, sendo as maiores umidades do solo encontradas na parte mais baixa do local estudado. Os resultados indicam correlação linear positiva da emissão de CO2 com a temperatura, e negativa com a umidade do solo somente no local com manejo de cana queimada, e não no sistema de cana crua, onde a presença de palhada certamente impede a ação direta da radiação solar e o escoamento de chuvas.