Planejamento de perturbações para a identificação de modelos dinâmicos

A identificação de modelos é determinante no sucesso das modernas técnicas de controle avançado de processos. Um modelo para o sistema pode ser obtido através de modelagem rigorosa, baseada em equações governantes do sistema ou através da modelagem empírica e estimação de parâmetros. Embora mais rápida e fácil, a modelagem empírica necessita de alguns testes de identificação nos quais as variáveis manipuladas são variadas de modo que resultem em variações nas variáveis controladas. Os testes de identificação podem apresentar custos muito elevados tendo em vista que o sistema pode sair de seu ponto normal de operação, gerando produtos com folga de especificação. Este fato ocorre porque usualmente as perturbações aplicadas nas variáveis manipuladas nas indústrias de processos são independentes umas das outras, aumentando a duração do teste de identificação. Desta forma, neste trabalho foi desenvolvida uma nova metodologia de projeto de perturbações simultâneas para a identificação de modelos dinâmicos baseada na direcionalidade do sistema, com o objetivo de fornecer dados mais ricos para se capturar corretamente o comportamento multivariável do sistema e manter o processo no ponto de operação normal. As perturbações são projetadas conforme as características de um modelo simplificado do processo, ou pré-modelo. Este modelo inicial é obtido essencialmente de dados históricos de planta, selecionados através de uma sistemática análise de correlação desenvolvida neste trabalho A metodologia proposta é composta de duas partes: a primeira parte diz respeito à análise dos dados históricos de planta para obtenção de informações prelimirares as quais são utilizadas no planejamento de perturbações, tais como amplitude do ruído de medida, correlação entre as variáveis de processo, constante de tempo do sistema e matriz de ganhos. E a segunda parte consiste no cálculo da amplitude das perturbações baseado nos resultados da primeira etapa do planejamento. Para sistemas mal-condicionados verificou-se que as perturbações planejadas pela metodologia removem menos a planta de seu ponto de operação gerando resultados mais consistentes em relação às perturbações tradicionais. Já para sistemas bem-condicionados, os resultados são semelhantes. A metodologia foi aplicada em uma unidade piloto experimental e numa unidade de destilação da PETROBRAS, cujos resultados apontam pouca remoção dos sistemas do ponto de operação e modelos consistentes. A validação dos modelos também foi contemplada na dissertação, uma vez que foi proposto um novo critério de validação que considera a derivada dos dados de planta e a do modelo e não apenas os dados de planta e os dados da simulação das saídas do modelo.

Identificação de nomes ativos em agentes-π baseada em tipos

Na última década muitos esforços têm sido feitos em verificação formal de propriedades de agentes do cálculo-π. Uma dessas propriedades é a equivalência observacional, que serve para determinar se um processo é equivalente a sua especificação. Contudo, a verificação de equivalência observacional não é um problema trivial. A maioria dos algoritmos destinados a verificação de equivalência são baseados na construção de sistemas de transições rotuladas (π-autômatos). O principal problema com essa abordagem é o grande número de estados envolvidos podendo chegar a um número infinito. Montanari e Pistore mostram que é possível gerar π-autômatos finitos para agentes-π e é possível reduzir a quantidade de estados desses π-autômatos, através da identificação dos nomes ativos. Um nome é semanticamente ativo em um agente se ele pode ser executado de forma observável por ele. Este é um trabalho de análise estática, que tem por objetivo coletar os possíveis nomes ativos contidos em expressões-π, utilizando para isso um sistema de tipos. A vantagem da utilização de sistemas de tipos em relação a outras formas de análise estática é que sistemas de tipos são sistemas lógicos, logo as técnicas de prova da lógica podem ser aproveitadas no estudo de propriedades de sistemas de tipos. Além disso sistemas de tipos são definidos através da estrutura sintática de expressões, facilitando assim as provas por indução estrutural. Assim a principal contribuição deste trabalho é a elaboração do Active-Base-π, um sistema de tipos para a coleta de nomes ativos de expressões-π.

Identificação de requisitos informacionais para o projeto de um sistema de informações para apoio à decisão em conselho de administração

Na atual conjuntura que o mundo dos negócios se encontra, cada vez mais as organizações são pressionadas a apresentar uma maior transparência em seus processos de gestão. As organizações de capital aberto já são forçadas, a bastante tempo, a cumprir regras que procuram estabelecer critérios mínimos de confiabilidade das informações que são disponibilizadas ao mercado acionário. No entanto, os últimos acontecimentos envolvendo grandes organizações americanas em escândalos acabaram comprometendo a confiança dos investidores nas informações e nos processos de governança vigente. Assim, desde então, tem sido exigida uma maior transparência corporativa por parte das organizações e órgãos reguladores do mercado acionário. Da mesma forma, muitas são as empresas de capital fechado e de controle acionário familiar que estão investindo fortemente em um processo de profissionalização. Estas organizações investem com o objetivo de fazer parte de um novo modelo empresarial que preserva a transparência e respeito aos investidores. Este estudo enfoca o processo de identificação dos requisitos informacionais para um sistema de informações a ser utilizado por um conselho de administração em uma empresa, cujo controle acionário é familiar. O conselho de administração assumiu um papel relevante no novo modelo empresarial que busca a boa governança corporativa, pois é ele o principal elo de ligação entre os acionistas e o grupo executivo das organizações. Para o desenvolvimento do estudo foi empregada a metodologia “Soft Systems”, com as seguintes finalidades: identificar o problema a ser abordado, definir os modelos conceituais, registrar os requisitos informacionais das principais atividades identificadas, comparar os modelos conceituais com os sistemas informacionais existentes e, por fim, propor melhorias para a situação problemática identificada.

Identificação e quantificação dos problemas relacionados com medicamentos em pacientes que buscam atendimento no serviço de emergência do HCPA

Problemas relacionados com medicamentos (PRM) ocorrem freqüentemente na sociedade, afetando negativamente a qualidade de vida do paciente, sendo considerados problemas de saúde pública. Objetivos: Verificar se a busca de atendimento no serviço de emergência (SE) do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA) estava relacionada com PRM. Métodos: A pesquisa seguiu o modelo de estudo transversal. O instrumento de coleta de dados foi um questionário estruturado preenchido durante a entrevista no SE. Seguiu-se à análise caso a caso e os PRM identificados foram classificados conforme o Segundo Consenso de Granada. As suspeitas de reações adversas encontradas foram classificadas de acordo com o Algoritmo de Naranjo. Resultados: Dos 335 entrevistados, 220 (65,7%) eram mulheres; com média de 45 anos; 257 (76,7%) brancos; 307 (91,6%) alfabetizados; 155 (46,3%) com ensino fundamental incompleto e 318 (94,9%) eram procedentes da região metropolitana de Porto Alegre. Observou-se uma freqüência de 31,6% de PRM, sendo os mais encontrados o PRM de inefetividade quantitativa com 30,9%, o de insegurança não-quantitativa com 29,3% e o de inefetividade não-quantitativa com 23,6%. O risco de pacientes com idade avançada apresentar algum PRM foi de 1,49 (IC 95%=1,07-2,08) e para os polimedicados foi de 1,85 (IC 95%=1,36-2,51). Os medicamentos mais envolvidos nos PRM foram os com ação nos sistemas cardiovascular (24%) e nervoso (17%). A maioria dos pacientes com PRM (56,7%) eram provenintes do ambulatório do HCPA. Conclusões: Um terço dos pacientes que buscaram atendimento no SE do HCPA o fizeram por PRM. Os resultados deste estudo reforçam a importância de pensar nos medicamentos como possíveis causadores de problemas de saúde e do desenvolvimento de programas para tornar a utilização mais racional.

Contribuições para o estudo teórico e experimental de sistemas de geração distribuída

Diretorio TesteAs recentes mudanças de estrutura no sistema elétrico (geração, transmissão, distribuição e comercialização de energia) têm motivado o uso da geração distribuída e, em particular, pequenos produtores independentes conectados ao sistemas de distribuição e subtransmissão. Sendo recente, ainda há muitas lacunas quanto ao entendimento do impacto desta nova topologia na estabilidade e outros índices de desempenho do sistema. O presente trabalho está focado na conexão dos produtores independentes aos sistemas de distribuição e subtransmissão e visa contribuir quanto ao estudo teórico-prático deste problema, com ênfase nos aspectos de modelagem dos componentes do sistema. Este estudo faz parte do projeto de pesquisa “Impacto de Produtores Independentes e Autoprodutores Conectados aos sistemas de distribuição e subtransmissão", desenvolvido pela UFRGS com financiamento da CEEE. Como as unidades de geração distribuída são conectadas às redes de distribuição e transmissão, a distância entre estes geradores e as cargas é menor comparativamente às usinas de grande porte. Existe ainda a questão dos produtores independentes serem de potências menores e, portanto, mais suscetíveis às variações de carga da rede em que estão ligados. Devido a estes e outros fatores, uma melhor análise dos modelos estáticos e dinâmicos dos diversos componentes do sistema de potência dentro desta nova topologia se faz necessária. Um dos aspectos considerados neste trabalho, foi o estudo da influência da resistência da linha na análise da geração distribuída nas linhas de distribuição. Esta foi uma das contribuições deste trabalho e foi realizada por meio de simulações considerando vários modelos de geradores e cargas. Outra contribuição foi a construção do sistema consistindo de um protótipo de um produtor independente conectado a rede de distribuição, composto de um gerador de 100kVA conectado à rede elétrica, contendo cargas resistivas e indutivas, podendo serem ligadas/desligadas, emulando condições de operação similares às reais. A construção do protótipo também envolveu um sistema para simulação, um sistema supervisório para operação e realização de ensaios, e os algoritmos necessários para tal. Este sistema permite a simulação dinâmica de modelos de sistemas elétricos de potência em diversos cenários e a verificação experimental do comportamento dos grupos geradores em diversas condições de operação, incluindo a análise de desempenho estático, ensaios de curto circuito e as variações de despacho ativo e reativo de potência. Obtendo com isso uma melhor identificação e quantificação do impacto dos produtores independentes e autoprodutores na análise de sistemas elétricos de potência.

Antecedentes à resistência à implantação de sistemas de informação: uma análise de sistemas de gestão eletrônica de documentos

O trabalho a seguir objetivou o desenvolvimento de um meta-modelo de análise para estudo do fenômeno da resistência durante a implementação de um sistema de gerenciamento eletrônico de documentos (GED). O estudo foi conduzido por meio de uma abordagem quantitativa e explanatória e buscou elencar os principais expoentes da literatura acadêmica no tema da resistência. A partir de suas concepções, os fatores mais relevantes no campo da resistência contextualizada a um sistema de gerenciamento eletrônico de documentos foram evidenciados. O meta-modelo gerado, o qual serviu de base para a análise estatística, identificou os seguintes antecedentes ao comportamento de resistência: características pessoais, sistemas e interação. Este, por sua vez, divide-se na interação poder e política e na interação sócio-técnica. A partir da identificação desses vetores e montagem do meta-modelo, foi elaborado um questionário de investigação, o qual foi distribuído via Internet. Foram colhidas 133 respostas de usuários que tivessem vivenciado pelo menos uma experiência de implantação de um sistema de gerenciamento eletrônico de documentos. Os dados foram então submetidos a tratamento estatístico na ferramenta SPSS por meio de análise fatorial e regressão linear múltipla. Os resultados obtidos permitiram identificar os fatores de maior influência no comportamento de resistência e confirmar/refutar as hipóteses originalmente propostas. O meta-modelo gerado também promoveu a discussão dos resultados com base na teoria utilizada, gerando novos insights para o entendimento do comportamento de resistência no contexto do GED.

Método para gerenciamento de estratégias em ambiente de inovação disruptiva usando sistemas dinâmicos: o caso da implantação do cinema digital no Brasil

Uma das grandes preocupações da academia na área de Estratégia Empresarial é a evolução das teorias das inovações disruptivas versus inovações incrementais. Dentro destas discussões encaixam-se as teorias que estruturam a linha das inovações tecnológicas versus as inovações que alteram os modelos de negócios. Mais complexo é o estudo das inovações que alteram tanto as tecnologias quanto os modelos de negócios não só de algumas empresas, mas de toda uma cadeia produtiva. Esta dissertação propõe um método de antecipação das consequências que sofrerão todos os agentes de uma cadeia produtiva sob efeito de inovações disruptivas. Para lidar com a complexidade desta antevisão usamos o instrumental de sistemas dinâmicos e o pensamento sistêmico. Como estudo de caso, estamos analisamos a implantação do cinema digital no Brasil, a qual afeta toda a cadeia do áudio visual no país. No nosso referencial teórico sobre inovação utilizamos um encadeamento, não totalmente linear cronologicamente, de teorias composto pelos os conceitos de diversificação, descontinuidades tecnológicas, descontinuidades estratégicas, inovações disruptivas, modelos duais, reações organizacionais, organizações ambidestras, verticalização versus integração das cadeias produtivas e harmonização de modelos mentais. A presente dissertação discorre sobre estes fundamentos teóricos e usa o caso da implantação do Cinema Digital no Brasil como verificação empírica. A exibição digital está apresentando indícios de ser uma inovação disruptiva que altera tanto padrões tecnológicos como os modelos de negócios dos exibidores sendo, portanto, um campo adequado de verificação e extensão da teoria. Através do exame das estratégias possíveis das redes de exibidores de cinema no atual momento da digitalização no Brasil mostramos como elas podem vencer mais facilmente os desafios decorrentes do processo, aperfeiçoar os resultados econômicos e financeiros, minimizando o tempo de sua concretização e se tornarem ambidestras isto é, se prepararem para enfrentar um processo no qual muitas outras inovações ainda vão ocorrer estando, no momento, nas suas fases de gestação. A estrutura da dissertação foi construída com um maior detalhamento no início de sua parte metodológica pela utilização do instrumental sistêmico para facilitar o entendimento do projeto. Muita da literatura sobre inovações, descontinuidades e disrupções já se utilizava de uma forma de pensar sistêmica sem colocá-la sob este formato. Quando isto ocorreu de forma significativa em uma teoria importante para os nossos propósitos fizemos sua “tradução” para a simbologia sistêmica. Dentro deste objetivo, fazemos, já no capítulo 3, uma breve explanação sobre a forma de pensar em Sistemas Dinâmicos, a identificação de “loops” causais, de “delays” (atrasos) e das principais mudanças plausíveis ao longo do tempo. A seguir, no capítulo 4 fazemos uma revisão da teoria das inovações disruptivas, e no capítulo 5 mostramos como a implantação do cinema digital se encaixa nesta teoria e de como a cadeia inteira do audiovisual está sendo afetada de forma sistêmica, cuja complexidade pode ser manejada pela construção do mapa causal que relaciona as estratégias de todos os seus agentes ao longo do tempo. Este mapa causal é usado para antecipar comportamentos estratégicos dos componentes da cadeia audiovisual sob ambiente disruptivo. No capítulo 6, como contribuição teórica, propomos que esta forma de organizar a complexidade seja um processo perene a ser utilizado no mapeamento e previsão de outras mudanças em ambientes de inovações disruptivas aceleradas além de elencar recomendações estratégicas para a transformação das cadeias de exibição brasileiras em organizações ambidestras com capacidade de competir eficientemente com as cadeias internacionais que chegaram e ainda estão chegando ao país e que já são responsáveis hoje por aproximadamente 45% da receita de bilheteria de cinema no país. No capítulo 7 mostramos sugestões de aplicação do método a outras cadeias produtivas que estão no meio de processos disruptivos, as vantagens de sua adoção, limitações e aperfeiçoamentos futuros.

Sistemas de rankings para avaliação de políticas públicas e redução de assimetria de informação na decisão do voto

O objetivo deste trabalho é abordar uma das linhas de investigação que tenta explicar o comportamento dos indivíduos no voto, a teoria da escolha racional ou teoria econômica do voto, a qual defende que os eleitores votam em governantes ou partidos potencialmente capazes de trazer-lhes algum benefício social ou econômico. No entanto, a relação entre desempenho de indicadores socioeconômicos e o resultado das urnas não se mostra tão evidente. A elevada assimetria de informação presente entre eleitores e formuladores de políticas públicas, além do problema conhecido como bounded memory, pode ajudar a explicar a não identificação ou a frágil evidência de racionalidade econômica no voto. Uma forma de tentar dirimir esses problemas, particularmente no caso de eleições estaduais, é através da divulgação de sistemas de rankings estaduais, que sejam de simples interpretação para o eleitorado. Assim, é feita uma proposta de elaboração de um ranking de desenvolvimento estadual que, por fim, é utilizado para testar a presença de racionalidade econômica nas eleições estaduais brasileiras. Os resultados não mostraram indicações de escolha racional nas eleições estaduais brasileiras e reforçam o argumento de que há elevada assimetria de informação e de bounded memory, o que poderia ser dirimido, ao menos em parte, com a maior propagação de sistemas de rankings estaduais.

Novos sistemas de liberação de fármacos à base de xilana

The aim of this work was to perform the extraction and characterization of xylan from corn cobs and prepare xylan-based microcapsules. For that purpose, an alkaline extraction of xylan was carried out followed by the polymer characterization regarding its technological properties, such as angle of repose, Hausner factor, density, compressibility and compactability. Also, a low-cost and rapid analytical procedure to identify xylan by means of infrared spectroscopy was studied. Xylan was characterized as a yellowish fine powder with low density and poor flow properties. After the extraction and characterization of the polymer, xylan-based microcapsules were prepared by means of interfacial crosslinking polymerization and their characterization was performed in order to obtain gastroresistant multiparticulate systems. This work involved the most suitable parameters of the preparation of microcapsules as well as the study of the process, scale-up methodology and biological analysis. Magnetic nanoparticles were used as a model system to be encapsulated by the xylan microcapsules. According to the results, xylan-based microcapsules were shown to be resistant to several conditions found along the gastrointestinal tract and they were able to avoid the early degradation of the magnetic nanoparticles

Avaliação da importância dos sistemas de gestão da qualidade nas universidades federais

This thesis aims at analyzing from the perspective of the manager the importance of the use of quality management tools and concepts in Federal Universities. It was motivated by the following research problem: do Federal University managers consider it to be relevant the quality management in their institution? Therefore, we sought to gather evidence for a satisfactory approach that addresses the complexity of the topic researched: quality, higher education and quality management systems. We chose to adopt an applied study, the exploratory-descriptive research as to the objective and the quantitative and qualitative research as to the approach to the problem. The object of study is composed by the Planning Provosts of Federal Universities listed in the University Ranking Sheet - (RUF) in 2013. We chose to restrict the sample listing only the provosts of the 20 best-placed universities in the ranking of the Federal Universities. The research instrument was composed of 26 questions, of which 6 questions were designed to identify the profile of the manager, 16 questions of perception (manifested variables) on the importance of quality management in the University, where the managers assigned values (answers) to the affirmatives (that address the main topic of this thesis) based on a Likert scale of 5 points, and 4 open and optional questions, in order to identify general management practices used. It was used for statistical analysis (data analysis) descriptive and factorial statistics. The responses collected through the questionnaire portray the managers´ perception regarding the importance of quality management in their institutions. Sixteen variables were addressed, the results of factor analysis of importance were "Important" and "Very Important", where the variable (V2) was "Important" and all others "Very important." With this information, it is possible to prioritize some areas that deserve immediate action. As it was observed that some variables are "Very important" for the vast majority of managers, others did not show the same result as example (V2, V10, V11). It is concluded that the manager´s perception of quality management in his or her institution is relevant, but the same importance is not given to quality programs implemented in other segments of the economy, and that, despite the advancements offered by SINAES, the model does not evaluate the institution in a global way. Thus, with the results, it is expected to contribute to the advancement of the subject, trying to arouse interest from the managers of Federal Universities in the subject, emphasizing the importance of quality management systems as a necessary tool to raise the institutional quality

Detecção e isolamento de falhas em sistemas dinâmicos baseados em redes neurais

This master dissertation presents the development of a fault detection and isolation system based in neural network. The system is composed of two parts: an identification subsystem and a classification subsystem. Both of the subsystems use neural network techniques with multilayer perceptron training algorithm. Two approaches for identifica-tion stage were analyzed. The fault classifier uses only residue signals from the identification subsystem. To validate the proposal we have done simulation and real experiments in a level system with two water reservoirs. Several faults were generated above this plant and the proposed fault detection system presented very acceptable behavior. In the end of this work we highlight the main difficulties found in real tests that do not exist when it works only with simulation environments

Sistema híbrido para detecção e diagnóstico de falhas em sistemas dinâmicos

The industries are getting more and more rigorous, when security is in question, no matter is to avoid financial damages due to accidents and low productivity, or when it s related to the environment protection. It was thinking about great world accidents around the world involving aircrafts and industrial process (nuclear, petrochemical and so on) that we decided to invest in systems that could detect fault and diagnosis (FDD) them. The FDD systems can avoid eventual fault helping man on the maintenance and exchange of defective equipments. Nowadays, the issues that involve detection, isolation, diagnose and the controlling of tolerance fault are gathering strength in the academic and industrial environment. It is based on this fact, in this work, we discuss the importance of techniques that can assist in the development of systems for Fault Detection and Diagnosis (FDD) and propose a hybrid method for FDD in dynamic systems. We present a brief history to contextualize the techniques used in working environments. The detection of fault in the proposed system is based on state observers in conjunction with other statistical techniques. The principal idea is to use the observer himself, in addition to serving as an analytical redundancy, in allowing the creation of a residue. This residue is used in FDD. A signature database assists in the identification of system faults, which based on the signatures derived from trend analysis of the residue signal and its difference, performs the classification of the faults based purely on a decision tree. This FDD system is tested and validated in two plants: a simulated plant with coupled tanks and didactic plant with industrial instrumentation. All collected results of those tests will be discussed

Identificação de nematóides através de técnicas de processamento inteligentes de imagens

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