Application of modal interval analysis to the simulation of the behaviour of dynamic systems with uncertain parameters

Els models matemàtics quantitatius són simplificacions de la realitat i per tant el comportament obtingut per simulació d'aquests models difereix dels reals. L'ús de models quantitatius complexes no és una solució perquè en la majoria dels casos hi ha alguna incertesa en el sistema real que no pot ser representada amb aquests models. Una forma de representar aquesta incertesa és mitjançant models qualitatius o semiqualitatius. Un model d'aquest tipus de fet representa un conjunt de models. La simulació del comportament de models quantitatius genera una trajectòria en el temps per a cada variable de sortida. Aquest no pot ser el resultat de la simulació d'un conjunt de models. Una forma de representar el comportament en aquest cas és mitjançant envolupants. L'envolupant exacta és complete, és a dir, inclou tots els possibles comportaments del model, i correcta, és a dir, tots els punts dins de l'envolupant pertanyen a la sortida de, com a mínim, una instància del model. La generació d'una envolupant així normalment és una tasca molt dura que es pot abordar, per exemple, mitjançant algorismes d'optimització global o comprovació de consistència. Per aquesta raó, en molts casos s'obtenen aproximacions a l'envolupant exacta. Una aproximació completa però no correcta a l'envolupant exacta és una envolupant sobredimensionada, mentre que una envolupant correcta però no completa és subdimensionada. Aquestes propietats s'han estudiat per diferents simuladors per a sistemes incerts.

Análise paramétrica e optimização estrutural utilizando o software comercial ANSYS

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil

Período de tempo disponível para a compactação de misturas betuminosas: análise paramétrica

A compactação de misturas betuminosas, apesar de ser a última etapa da construção de um pavimento rodoviário, tem uma importância fundamental para o comportamento do material em serviço. As alterações impostas aquando da compactação conferem ao material a capacidade para que o pavimento suporte as cargas sem se deformar de forma comprometedora e que não apresente fendilhamento prematuro. A operação de compactação deverá ser realizada enquanto a temperatura do material está no intervalo de temperaturas consideradas adequadas. O objectivo principal deste trabalho é o estudo da previsão do tempo disponível para a compactação. Assim, construi-se uma ferramenta numérica para a previsão do arrefecimento da camada de mistura betuminosa após a aplicação. Adoptou-se o método do equilíbrio energético, um método directo, às equações de transmissão de calor para determinar a temperatura em função do tempo e da posição em altura na camada. O arrefecimento da camada de desgaste foi calculado tendo em conta a transmissão de calor por condução, convecção e radiação. Foi realizada a análise da influência das condições atmosféricas e das características do material no arrefecimento da camada de mistura betuminosa aplicada. No estudo admitiram-se quatro estruturas de pavimento, com diferentes espessuras e materiais, e efectuou-se a análise das condições atmosféricas, onde foram tidas em conta os seguintes parâmetros: temperatura do ar; velocidade do vento; nebulosidade. Na variação das condições dos materiais foi considerada a variação da temperatura de aplicação da mistura betuminosa e a variação do coeficiente de condutibilidade térmica do material aplicado. Por ultimo, foi modelado o processo construtivo, pela variação da espessura e das propriedades dos materiais de acordo com a compactação prevista. Concluiu-se que as características atmosféricas têm um peso substancialmente maior no tempo de arrefecimento quando comparadas com as alterações impostas nas propriedades dos materiais. O vento surge como o factor atmosférico que mais influencia o arrefecimento, sendo possível também concluir que para ser possível ter a percepção do efeito provocado pela nebulosidade é necessário ter em conta a sua influência na temperatura do ar. Contudo o maior condicionante do tempo disponível é a espessura da camada de mistura betuminosa aplicada. O resultado final deste trabalho é um modelo numérico, que pode ser usado para prever o arrefecimento de uma camada de mistura betuminosa aplicada com base nas condições atmosféricas verificadas e características térmicas dos materiais envolvidos, com base nos três fenómenos de transmissão térmicas: condução; convecção; radiação.

Previsão da estrutura temporal da taxa de juro na zona Euro : aproximação paramétrica e por métodos de aprendizagem automática

A estrutura temporal das taxas de juro, também conhecida por yield curve ou curva de rendimentos define a relação entre as taxas de juros e o prazo de vencimento (ou maturidades) dos investimentos feitos. Assim, o desenvolvimento de modelos que possibilitem a obtenção de previsões precisas sobre a estrutura temporal das taxas de juro e que permitam estudar a dinâmica da evolução das taxas de juro é de crucial importância em diversas áreas de financiamento. Neste estudo investigou-se a performance de diferentes métodos de previsão para obter a estrutura temporal das taxas de juro da Zona Euro, considerando o período entre 2009 e 2015. Em termos mais específicos, foi analisada a capacidade preditiva do modelo de Nelson-Siegel & Svensson assumindo que os parâmetros resultantes da estimação da especificação paramétrica podem ser modelizados através de métodos de séries temporais univariados (modelos ARIMA, Random walk) e multivariados (modelos VAR) e Redes Neuronais Artificiais (RNA) individuais e conjuntas. Os resultados deste estudo mostram que (i) as RNA com a previsão dos parâmetros em simultâneo exibem os valores de erro mais baixos para as maturidades de curto e médio prazo (3 meses a 5 anos); (ii) As RNAs individuais são melhores para prever as taxas de juro nas maturidades compreendidas entre os 7 e os 10 anos, e que (iii) para as maturidades de longo e muito longo prazo (15 e 30 anos respetivamente) deverá ser escolhido o modelo VAR(1). Estes resultados são robustos e consistentes para todos os horizontes de previsão analisados (1,2 e 3 meses). Contudo, no período analisado nenhum dos modelos testados apresenta valores de erro inferiores aos obtidos com o modelo Random Walk.

Estudo numérico sobre o reforço de pilares de betão armado reforçados com cantoneiras e presilhas metálicas. Análise paramétrica.

A presente comunicação descreve o estudo paramétrico desenvolvido com base no método dos elementos finitos (MEF) para analisar a influência de factores geométricos e mecânicos no comportamento à flexo-compressão de pilares de betão armado (BA) reforçados com cantoneiras e presilhas de aço (steel caging). Com base num modelo de elementos finitos 3D, levou-se a cabo um estudo numérico sobre a influência de vários fatores no comportamento à flexo-compressão de pilares BA. Esses factores são: a dimensão dos pilares, a dimensão dos elementos que formam o reforço (cantoneiras e presilhas) e as propriedades mecânicas dos materiais constituintes do pilar de betão armado e do reforço (cantoneiras e presilhas de aço).

Estudo numérico sobre o reforço de pilares de betão armado com cantoneiras e presilhas metálicas: análise paramétrica e modelo de cálculo

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Definição de indicadores para estimar custos de projeto e análise paramétrica dos eurocódigos estruturais

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

La Incertesa de les dades de residus sòlids urbans

Vegeu el resum del projecte en el fitxer adjunt ResumPFCMuñoz

Anàlisi paramètrica de l'assaig a compressió d'un panell de material compost rigiditzat amb tres nervis

L’objectiu d’aquest treball és desenvolupar una metodologia per realitzar l’anàlisiparamètrica de l’assaig de compressió d’un panell de material compost rigiditzat ambtres nervis. En primer lloc és necessari desenvolupar un sistema automatitzat per generar i avaluar el conjunt de parametritzacions. A continuació, s’estudiaran quines variables d’estat són les més adequades per representar el vinclament local, la flexió global, la càrrega crítica de desestabilització i l’índex de fallada en l’anàlisi paramètrica. La modelització amb el mètode dels elements finits serveix per simular l’assaig a compressió del panell. La simulació es realitza mitjançant un càlcul no lineal, per estudiar la desestabilització i els fenòmens no lineals que pateix el panell. L’estudi es complementa amb una anàlisi modal i una anàlisi lineal

El comportament de l'inversor: incertesa i risc

A new conceptualization of the investments is defended in accordance with the nature of the uncertainty. The results of this conceptualization offer a theory of the investment compatible with the concept of intrinsec value that is been able expressed in mathematical model. This model is an alternative to the named 'pricing models'.

Del bucle a la incertesa: l'evolució de la mirada cibernètica a la pedagogia.

Es pot pensar que de la cibernètica nascuda els anys 40 al desenvolupament aconseguit per les tecnologies de la informació i la comunicació a l'actualitat hi ha una diferència tan enorme que poc o res representen ja les contribucions de Wiener o Bertalanffy als nostres dies, Tot i això, la cibernètica, com la teoria de sistemes, ha anat evolucionant i madurant amb el temps, i podem afirmar que ara més que mai es fan evidents moltes de les concepcions i de les idees simplement apuntades i intuïdes per aquests científics, La diferència entre la cibernètica deis anys cinquanta i la cibernètica actual consisteix que la seva influència no només arriba al terreny científic o a l'enginyeria sinó a les formes de comunicació, a les maneres d'aprendre, als temps de vida i, en definitiva, a la nostra percepció del món.

Conceptes, notes i comentaris econòmics sobre la incertesa a mode de vocabulari bàsic i quadre síntètic

Gairebé han passat 20 anys d’ençà que vaig començar a reflexionar sobre la incertesa dela mà del Dr. Dídac Ramírez. Vaig presentar una tesi dirigida per ell l’any 2003, he fetarticles, he presentat comunicacions en seminaris i col·loquis. El tema de la incertesa ésmolt ampli; es relaciona amb el coneixement, l'aleatorietat, el caos, l'ètica, la psicologia,etc. En aquests 20 anys, a poc a poc, he anat lligant alguns caps i, en aquests moments,penso que pot tenir interès presentar al seminari IAFI del Departament de Matemàtiquesde la Facultat d’Econòmiques de la UB un esquema amb aquestes idees lligades enforma de vocabulari.Molts dels termes del vocabulari els proposo jo, per la qual cosa no m’he pogut limitar adonar una definició precisa i he necessitat posar explicacions i exemples per tal dejustificar el seu interès.

Análise não-paramétrica da sanidade de sementes e índices de eliminação e classificação de genótipos de soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar genótipos de soja quanto à sanidade de semente, com um método de análise, pelo qual se obtém índices de sanidade (eliminação e classificação) com base em análise não-paramétrica. Esses índices consistiram em eliminar os genótipos com incidência de patógenos acima de um dado valor, estabelecido pelo experimentador e, em seguida, classificar os genótipos não eliminados, por ordem de incidência desses patógenos. A fim de comprovar sua eficácia, realizaram-se a simulação e comparação desse método com outros, e seu uso em dados de germinação e sanidade das sementes de cultivares e linhagens de soja, de ensaios finais do Programa de Melhoramento de Soja, do Departamento de Fitotecnia, da Universidade Federal de Viçosa, conduzidos no ano agrícola de 2002/2003. Os pesos das variáveis e os limites de corte, utilizados nos índices, foram estabelecidos tendo-se levado em consideração estudos que relacionam a sanidade das sementes e sua germinação. A utilização dos índices propostos permite classificar genótipos de soja, quanto à qualidade sanitária das sementes, e eliminar das análises os genótipos que não atingiram os níveis mínimos requeridos.

Adaptabilidade e estabilidade via regressão não paramétrica em genótipos de café

O objetivo deste trabalho foi avaliar uma metodologia de análise de adaptabilidade e estabilidade fenotípica de genótipos de café baseada em regressão não paramétrica. A técnica utilizada difere das demais, pois reduz a influência na estimação do parâmetro de adaptabilidade de algum ponto extremo, ocasionado pela presença de genótipos com respostas demasiadamente diferenciadas a determinado ambiente. Foram utilizados dados provenientes de um experimento sobre produtividade média de grãos de 40 genótipos de café (Coffea canephora), com delineamento em blocos ao acaso, com seis repetições. Os genótipos foram avaliados em cinco anos (1996, 1998, 1999, 2000 e 2001), em dois locais (Sooretama e Marilândia, ES) no total de dez ambientes. A metodologia proposta demonstrou ser adequada e eficiente, pois extingue os efeitos impróprios induzidos pela presença de pontos extremos e evita a recomendação incorreta de genótipos quanto à adaptabilidade.

Comparação de duas metodologias de amostragem atmosférica com ferramenta estatística não paramétrica

In atmospheric aerosol sampling, it is inevitable that the air that carries particles is in motion, as a result of both externally driven wind and the sucking action of the sampler itself. High or low air flow sampling speeds may lead to significant particle size bias. The objective of this work is the validation of measurements enabling the comparison of species concentration from both air flow sampling techniques. The presence of several outliers and increase of residuals with concentration becomes obvious, requiring non-parametric methods, recommended for the handling of data which may not be normally distributed. This way, conversion factors are obtained for each of the various species under study using Kendall regression.