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AVALIAÇÃO DE AÇÕES PREVENTIVAS DE RISCOS UTILIZANDO TEORIA DE DECISÃO E REDES DE PETRI COLORIDAS / EVALUATION OF PREVENTIVE ACTIONS USING THEORY OF RISK AND DECISION COLORED PETRI NETS

Biasoli, Daniel 18 April 2012 (has links)
Risk management in software projects involves the definition of actions to prevent risks identified for the project in order to minimize their effects or eliminate them.The definition of preventive actions, and especially to assess their efficacy in eliminating a risk is not a trivial task. The objective of this research is to identify and propose a method for evaluation of preventive actions to mitigate or eliminate risks in software projects. This assessment is based on supporting a quantitative analysis driven Decision Theory and modeled and simulated by means of colored Petri nets. The choice of theme reveals the importance of predicting the impact and efficacy of preventive measures in software projects, anticipating their possible outcomes and enhancing their uses. The development of this research resulted in three distinct stages of study, mutually complementary and performed in different periods: a) define an approach to model and simulate processes that were widely accepted by the scientific community, b) identify a theoretical basis that was able to establish a criterion to support the decision making process and therefore evaluate the impact of preventive risk in software development projects; c) evaluating the results of simulation based on the modeling of preventive risk using the previously established theoretical basis. The study is an exploratory, descriptive and analytical, combined with documentary analysis of literature sources, from documents and information from the literature. The proposed method consists of introducing a formal step in the evaluation process of preventive risk.The simulation with colored Petri nets, aided by the Theory of Decision by the Bayes Theorem, and has made the process more understandable, provided a more effective participation by experts involved, and allow formal mathematical representation coupled to mechanisms analysis to inspect risks adapted processes. / O gerenciamento de riscos em projetos de software envolve a definição de ações para prevenir riscos identificados para o projeto, visando minimizar seus efeitos ou eliminá-los. A definição de ações preventivas e, principalmente, a avaliação da eficácia destas na eliminação de um risco, não é uma tarefa trivial. O objetivo desta pesquisa é identificar e propor um método de avaliação de ações preventivas para mitigar ou eliminar riscos, em projetos de software. Esta avaliação tem como base de sustentação uma análise quantitativa orientada pela Teoria de Decisão e modelada e simulada por meio de redes de Petri coloridas. A opção pelo tema revela a importância de prever o impacto e a eficácia da utilização de ações preventivas em projetos de software, antecipando seus possíveis resultados e potencializando suas utilizações. A elaboração desta pesquisa implicou em três etapas de estudos distintas, complementares entre si e realizadas em períodos distintos: a) definir uma abordagem para modelar e simular processos que fosse amplamente aceito pela comunidade científica; b) identificar uma base teórica que fosse capaz de estabelecer um critério para apoiar o processo decisório e, consequentemente avaliar o impacto de ações preventivas de riscos em projetos de desenvolvimento de software; c) avaliar os resultados da simulação baseados na modelagem de ações preventivas de riscos utilizando a base teórica previamente estabelecida. O estudo realizado é de natureza exploratória, analítica e descritiva, combinado com análise documental em fontes bibliográficas, a partir de documentos e informações extraídas na literatura. O método proposto consiste da introdução de uma etapa formal ao processo de avaliação de ações preventivas de riscos. A simulação com redes de Petri coloridas, auxiliada pela Teoria de Decisão por meio do Teorema de Bayes, além de ter tornado os processos mais compreensíveis, proporcionou uma participação mais efetiva por parte de especialistas envolvidos, além de permitir uma representação matemática formal acoplada a mecanismos de análise para inspecionar riscos em processos adaptados.
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Contribution à la modélisation et à la vérification des systèmes multi agents / Contribution to Modeling and to Verification of Multi Agent Systems

Marzougui, Borhen 12 June 2014 (has links)
Les Réseaux de Petri (RdP) sont actuellement les approches les plus prometteuses pour modéliser et vérifier les systèmes complexes tels que les Systèmes Multi Agents (SMA). De nombreuses solutions ont été proposées pour remédier aux problèmes de communication, de coordination et d’interaction entre les Agents. Cependant, il n’existe aucune en mesure de traiter, à la fois les aspects structurels et comportementaux, du moins à notre connaissance. La thèse s'intéresse à la problématique de modélisation formelle et de vérification automatique et semi-automatique de propriétés pour les Systèmes Multi Agents. Plus précisément, l'objectif consiste à proposer un nouveau modèle formel original basé sur les réseaux de Petri, les Réseaux de Petri à Agents (RdPA), qui permettent d’exprimer de manière consistante et plus précise les systèmes Multi Agents. Il s’intéresse de plus à l’extension de ce modèle aux fins de modéliser la migration des agents dans le cadre des systèmes à agents mobiles. Cette classe de modèle permet de s’intéresser à la vérification formelle de propriétés classiques comme notamment la vivacité ou l’absence d’interblocage dans le cadre des Systèmes Multi-Agent. / Petri nets (PN) are currently the most promising approaches to model and to verify complex systems such as Multi Agent Systems (MAS). Several solutions have been proposed to solve the problems of communication, coordination and interaction among Agents. However, to best of our knowledge, none of this solution has able to handle both aspects: structural and behavioral. The thesis focuses on the problem of formal modeling and automatic and semi-automatic verification of properties in Multi Agent Systems. More specifically, the objective is to propose a new original formal model based on Petri nets, Agents Petri nets (APN), which express consistently more accurate a Multi Agent Systems. There is growing interest in the extension of this model for modeling the migration of Agents within the mobile Agent systems. This class of model allows focusing on the formal verification of classical properties such as alertness or absence of deadlock in the context of Multi Agent Systems.
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MODELING AND SIMULATION OF AN AUTOMATED PARALLEL PARKING SYSTEM USING HYBRID PETRI NETS

Ramesh, Keerthanaa January 2015 (has links)
Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / In recent years, there have been a lot of technology innovations to automate the day to day processes done by every person. These days the automobile manufacturers introduce new features in their cars, in order to improve customer experience, like Adaptive cruise control, Parallel park assist, etc. The objective of this thesis is to model an automated parallel parking system and to simulate the system behavior, by taking into account the high level events which happen when a car is parallel parked. The tool used in this thesis to model and simulate the system is Hybrid Petri net (HPN), which is versatile to model the real life systems. Chapter 1 deals with a brief introduction of the related work in Hybrid Petri net modeling of real life systems, automatic parallel parking systems and how the concept for modeling the parallel parking system was developed. Chapter 2 deals with the general introduction about Discrete, Continuous and Hybrid Petri nets and their dynamics which are essential for understanding this thesis. Chapter 3 deals with the development of the model and the various stages in the model development. Errors encountered in each stage is briefly discussed and the improvements are discussed in the next stage of development. This chapter concludes with the final integrated model and operation of the model. Chapter 4 deals with the discussion of results obtained when the model is tested in MATLAB and SIMHPN (which is a Matlab embedded simulation program). The results are compared, the system behavior is observed and the purpose of the thesis is justified. In Chapter 5, a conclusion is provided to summarize the entire thesis.
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Automatic phased mission system reliability model generation

Stockwell, Kathryn S. January 2013 (has links)
There are many methods for modelling the reliability of systems based on component failure data. This task becomes more complex as systems increase in size, or undertake missions that comprise multiple discrete modes of operation, or phases. Existing techniques require certain levels of expertise in the model generation and calculation processes, meaning that risk and reliability assessments of systems can often be expensive and time-consuming. This is exacerbated as system complexity increases. This thesis presents a novel method which generates reliability models for phasedmission systems, based on Petri nets, from simple input files. The process has been automated with a piece of software designed for engineers with little or no experience in the field of risk and reliability. The software can generate models for both repairable and non-repairable systems, allowing redundant components and maintenance cycles to be included in the model. Further, the software includes a simulator for the generated models. This allows a user with simple input files to perform automatic model generation and simulation with a single piece of software, yielding detailed failure data on components, phases, missions and the overall system. A system can also be simulated across multiple consecutive missions. To assess performance, the software is compared with an analytical approach and found to match within 5% in both the repairable and non-repairable cases. The software documented in this thesis could serve as an aid to engineers designing new systems to validate the reliability of the system. This would not require specialist consultants or additional software, ensuring that the analysis provides results in a timely and cost-effective manner.
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Approches pour la modernisation et vérification des systèmes temporisés en utilisant les diagrammes états-transitions et les réseaux de Pétri colorés / Approaches to modeling and verification of timed systems using UML state machines and coloured Petri nets

Benmoussa, Mohamed 06 December 2016 (has links)
Nous présentons dans ce travail de thèse des approches pour la spécification et la vérificationdes systèmes temporisés. La première partie concerne une méthode de spécification enutilisant les diagrammes états-transitions pour modéliser un système donné en partant d’unedescription textuelle. Cette méthode guide l’utilisateur pour le développement de la modélisation.Elle comporte plusieurs étapes et utilise des observateurs d’états et des événements afind’engendrer le diagramme états-transitions. Un outil qui implémente les différentes étapes de laméthode de spécification pour une application semi-automatique est présenté. La seconde partieconcerne une traduction des diagrammes états-transitions vers les réseaux de Petri colorés, cequi permet d’utiliser les méthodes de vérification. Nous prenons en considération dans cette traductionun ensemble important des éléments syntaxiques des diagrammes états-transitions, telsque la concurrence, la hiérarchie, etc. Un outil qui implémente la traduction pour un passageautomatique des diagrammes états-transitions vers les réseaux de Petri colorés est en cours de développement.La dernière partie concerne l’intégration des contraintes temporelles dans les deuxapproches précédentes. Nous définissons des annotations pour les diagrammes états-transitionsdont nous fournissons la syntaxe et la sémantique. Ces annotations seront ensuite utilisées dansla méthode de spécification et la traduction. Le but est de proposer des annotations faciles àcomprendre et à utiliser avec une syntaxe qui prend en compte des contraintes parmi les plusutilisées. / In order to specify and verify timed systems, we present in this thesis approaches using UMLstate machines and coloured Petri nets. Our first approach is a specification method that takesinto account a textual description of the system and generates the corresponding state machinediagram. This method helps a non-expert user to model a system in a structural way. We presenta tool that implements the specification method. Our second approach is the translation of UMLstate machine diagrams to coloured Petri nets diagrams. In this approach we take into account animportant set of UML state machine elements that allows the modelling of concurrent systems,etc. A tool that implements the approach and allows us to automate the translation is beingdeveloped. Finally, the last approach is the integration of time constraints in our specificationmethod and in our translation. We propose a set of annotations to model time in state machinediagrams, and we define the corresponding syntax and semantics.
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Modelagem de sistema de controle de ar condicionado baseado em redes de Petri. / Air conditioning control systems modelling using Petri nets.

Almeida, Antonio Gabriel Souza 16 October 2008 (has links)
Dentre as tendências de uso racional de recursos, principalmente energia, e da necessidade de assegurar a produtividade e qualidade na execução de atividades produtivas, destaca-se o conceito de edifício inteligente. Este ambiente materializa o conceito de integração dos sistemas prediais potencializando a otimização dos recursos e a eficiência do trabalho humano. Neste contexto, abordagens conceituais baseadas em sistemas a eventos discretos e técnicas derivadas de rede de Petri têm sido introduzidas como uma alternativa eficaz de modelagem e análise das soluções de integração dos sistemas prediais. Um resultado expressivo destas iniciativas são os métodos propostos para a modelagem e análise de estratégias de gerenciamento de sistemas de ar condicionado, utilizando uma abordagem híbrida, onde são considerados os aspectos de sistemas a eventos discretos e as variáveis de dinâmica contínua. Contudo, as abordagens e métodos existentes são limitados a soluções específicas de implementação, como os sistemas de ar condicionado com volume de ar contínuo. Assim, o presente trabalho introduz uma extensão destas abordagens para modelar e analisar soluções de automação predial que incluem sistemas de ar condicionado com volume de ar variável. A eficiência deste método na concepção e validação destas soluções é ilustrada através de um estudo de caso. / Among the trends of rational use of resources, especially energy, and the need to ensure productivity and quality in the implementation of productive activities, there is the concept of intelligent building. This environment materializes the concept of integrating building systems, powering the optimization of resources and the efficiency of human labor. In this context, conceptual approaches that are based on systems of discreet events and techniques, which are derived from the Petri nets, have been introduced as an effective alternative to modeling and analysis of solutions of building systems integration. A significant result of these initiatives are the proposed methods for modeling and the analysis of strategies for air conditioning systems management using a hybrid approach where the aspects of systems of discreet events and the variables of continuing dynamic are considered. However, the existing methods and approaches are limited to their specific implementation solutions, such as air conditioning systems with continuous volume of air. Thus, this work introduces an extension of these approaches to model and analyze the building automation solutions that include air conditioning systems with variable volume of air. The efficiency of this method in the design and validation of these solutions is illustrated through a case study.
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Modelagem sistêmica do processo de melhoria contínua de processos industriais utilizando o método seis sigma e redes de Petri. / Systemic modeling of industrial processes continuous improvement through Six Sigma method and Petri nets.

Mororó, Bruno Oliveira 24 October 2008 (has links)
A globalização reforça a necessidade das empresas aprimorarem seus processos e produtos continuamente para se manterem competitivas e atenderem às expectativas de um mercado dinâmico e de acionistas cada vez mais exigentes, que buscam maximizar seus lucros. A melhoria contínua acima mencionada não se refere apenas à qualidade percebida pelo consumidor final, mas também à qualidade e confiabilidade dos processos de produção. Desta forma, quando as empresas têm melhores processos, melhores são os produtos originados e também os seus custos. Porém, a questão é como esses processos são modelados na fase de projeto e como ferramentas de qualidade, sobretudo o Seis Sigma metodologia mais em voga na atualidade podem utilizar tais modelos para obter melhores resultados. Essa dissertação propõe a utilização de ferramentas de modelagem e simulação tais como as Redes de Petri para modelagem de processos produtivos fornecem um modelo formal para a representação de sistemas de produção, capturando aspectos inerentes a tais sistemas como concorrência, paralelismo e sincronização suportando a aplicação da metodologia Seis Sigma, a qual geralmente atua somente no nível de melhoria do processo produtivo e não do projeto que o originou. Dessa forma, essa dissertação trás uma proposta de integração entre os times que projetam o processo e os que executam a produção, demonstrando tal viabilidade por meio da análise dos projetos/modelos durante a aplicação da metodologia Seis Sigma. É realizado um estudo de caso na estamparia de uma indústria automotiva que ilustra a aplicação da metodologia proposta. / The globalization strengthens the necessity for companies to improve its processes and products in order to remains competitive and to attend expectations of a dynamic market and shareholders each time more demanding and eager to maximize their profits. The continuous improvement mentioned above, is not related only to the quality perceived by the final consumer, but also to the quality and reliability of the production processes. Therefore, as better processe the company gets, as better would be their final products and as lower would be the costs. However, the question is wheter a continuous improvement using Six Sigma could benefit from the design documentation for the target process returning also an improved documentation after the cycle is completed. This work considers the use of Petri Nets for production processes modeling - even if any other design and modeling representation would return similar results - supporting the Six Sigma methodology application. The main result is a proposition of continuous improvement life cycle that maintains the design documentation consistent and up-to-date. Thus, this work pursuits the integration between the teams that design processes and those who implement them in the manufacturing plant. To show the potential of the models analysis during Six Sigma projects a case study is analyzed for the Press Shop area in an Automotive Industry.
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Abordagem híbrida para modelagem de sistemas de ar condicionado em edifícios inteligentes. / Hybrid approach for HVAC system modeling in intelligent buildings.

Villani, Emilia 18 February 2000 (has links)
Dentro do conceito de "Edifício Inteligente", que tem como objetivo a otimização da infra-estrutura física e do ambiente em relação a aspectos de produtividade e comportamentais, este trabalho apresenta uma metodologia para modelagem e simulação de estratégias de gerenciamento de sistemas de ar condicionado onde focaliza-se a integração do ar condicionado com os demais sistemas de um edifício. Para tanto introduz-se uma abordagem híbrida onde são considerados aspectos de Sistemas a Eventos Discretos e de Sistemas de Variáveis Contínuas. Como estudo de caso apresenta-se a modelagem do sistema de ar condicionado do Prédio dos Ambulatórios do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de São Paulo, para o qual se aplica o método proposto para análise do tratamento de perturbações no sistema de ar condicionado resultantes de variações da carga térmica. / Considering "Intelligent Buildings", which have as one of its purpose to improve its structure and environment in order maximise the effectiveness of its occupants, this work introduce a methodology for modelling and simulation of HVAC systems. The focus is on the integration of the HVAC system with other building systems. A hybrid approach is introduced to consider both discrete and continuous aspects. As case study, we present the models for the Ambulatory Building of Hospital of the Medical School of São Paulo University. Particularly, the proposed methodology is used to analyse if the response of the HVAC system to thermal load variations can be enhanced, improving the thermal comfort, when integration between systems is considered.
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Modelagem e análise de sistemas flexíveis de manufatura tolerantes à falhas baseado em rede Bayesiana e rede de Petri. / Modeling and analysis of flexible manufacturing systems based in Bayesian networks and Petri nets.

Gomez Morales, Roy Andres 02 October 2009 (has links)
O objeto de estudo deste trabalho é a construção de modelos que permitam a estruturação do projeto do controle de sistemas flexíveis de manufatura que considerem não somente estados de operação normal, mas também estados anormais, isto é, em situações de falhas. Entende-se como falha o desvio de pelo menos uma propriedade do sistema que leva o mesmo a um estado de defeito, que por sua vez se define como um comportamento incomum, não projetado, do sistema sob estudo, que finalmente é manifestado como um defeito. Sistemas flexíveis de manufatura são sistemas que executam múltiplos processos visando à produção de diversos bens. O processo é um conjunto de ações de transformação que por sua parte requerem um conjunto de recursos que são compartilhados por outros processos simultaneamente. Sistemas flexíveis de manufatura envolvem um número relativamente grande de componentes, máquinas, equipamentos e operadores humanos, que interagem de maneira diversificada manipulando um grande conjunto de informação e diferentes materiais em ambientes que podem até ser agressivos. Independentemente de qualquer programa de manutenção, falhas são eventos que são possíveis de acontecer em qualquer sistema de tal natureza. Num ambiente ideal, o funcionamento de todos os componentes poderia ser monitorado com o objetivo de detectar as falhas prematuras, mas devido ao custo envolvido, isso se torna inviável. Neste sentido surge o desafio de detectar as falhas a partir da observação do contexto do funcionamento do processo, mediante a monitoração de alguns parâmetros, em geral de fácil acesso, e tomando em consideração manifestações (sintomas) das falhas de um ponto de vista qualitativo. O presente trabalho propõe a utilização de redes Bayesianas para o diagnóstico de falhas em sistemas flexíveis de manufatura. As redes Bayesianas constituem uma ferramenta útil para a representação das relações que existem entre as causas (componentes em estado de falha) e os sintomas (observações anormais do processo). A partir deste modelo, inferências podem ser feitas para o diagnóstico do sistema.Por outro lado, nos últimos anos a rede de Petri tem sido utilizada exitosamente na representação dos aspectos de controle de sistemas produtivos e particularmente de sistemas de manufatura e, desta forma, considera-se aqui tal ferramenta para a modelagem do sistema não só em condições normais de funcionamento como também para a representação do tratamento de falhas, no contexto de um sistema tolerante a anomalias do processo. Especial ênfase é dada à estruturação de uma metodologia que permita a concepção de um procedimento eficaz para a construção de modelos de controle. / The objective of the present work is the construction of models proper for the easy implementation of flexible manufacturing control systems able to handle not only with normal behavioral conditions, but with abnormal (or faulty) behavior as well. A fault is defined as a deviation of at least one system property that drives the system into an error state. An error is defined as an uncommon behavior, not expected from the system functionalities. Flexible manufacturing systems are systems that execute multiple processes for the production of several items in several ways. A process is a sequence of certain transformation tasks that require a set of resources shared simultaneously by multiple processes. In this sense, flexible manufacturing systems are constituted of a relatively great number of devices, machines, equipments and human operators that work together manipulating great quantities of information and materials. This work is usually performed in aggressive environments. So, independent of any maintenance program, faults are events that cannot be totally avoided. In an ideal environment, the monitoring of all components is the way to avoid faults. Nevertheless, due to the cost involved, this is an impossible task. In this context, there is a challenge to properly detect faults from the observation of the systems context, through the monitoring and observation of some parameters in general easy to access, including also qualitative information from operators. In the present work, it is proposed the use of Bayesian networks for the fault diagnosis in flexible manufacturing systems. Bayesian networks constitute a useful tool for the modeling of the causal relation between the causes (faulty components) and the symptoms (manifestations). Based on this model, inference can be done for the system diagnosis task. Additionally, in the last years Petri net has been successfully used for the modeling of control systems of productive systems and particularly, manufacturing control systems. In this work, beyond the use of Petri net for the modeling of normal situations of the system, Petri net is used for the modeling of the fault treatment techniques. This drives the system tolerance to faults. Especial emphasis is laid into methodological issues that allows for the structuration of a systematic procedure proper for the modeling and construction of control systems.
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Sistema de controle para diagnóstico e tratamento de falhas em dispositivos de assistência ventricular. / Control system for diagnosis and treatment of failures on ventricular assist devices.

Cavalheiro, André César Martins 14 November 2013 (has links)
Atualmente, sabe-se que grande parte dos acidentes graves ocorridos envolvendo uma diversidade de sistemas como plataformas de petróleo, aeronaves ou plantas de processos industriais, poderiam ser evitados caso possuíssem dispositivos de controle projetados especificamente para manter a segurança durante a ocorrência de falhas no funcionamento dos mesmos. Por outro lado, observam-se complicações em realizar o controle de sistemas remotos em que é possível não haver garantia de monitoração em tempo real, como o caso de sondas espaciais ou robôs de exploração. Neste contexto, podem-se encontrar ambas as dificuldades no controle do funcionamento de um Dispositivo de Assistência Ventricular (DAV) que desempenha a função de auxiliar o bombeamento de sangue para o sistema circulatório de um paciente com insuficiência cardíaca. Este tipo de dispositivo, quando usado para terapia de destino, deve apresentar um elevado nível de segurança, pois, caso haja falha, o risco de morte é eminente. Por sua vez, o sistema deve apresentar um elevado índice de autonomia, já que as características comportamentais e fisiológicas de um paciente estão em constante mudança e afetam diretamente o modo como deve ocorrer a interação entre o DAV e o sistema cardiovascular do paciente. Sendo assim, há uma necessidade premente de aprimoramento do projeto de sistemas de controle de DAVs autônomos e seguros. A proposta do presente trabalho consiste em aplicar conceitos mecatrônicos para o projeto de um sistema de controle de DAVs e, considerando a natureza dos sinais que indicam a ocorrência de falhas, considerar a teoria de Sistemas a Eventos Discretos (SED), ferramentas de análise de risco e técnicas de diagnóstico e tratamento de falhas para a obtenção de modelos de controle considerando-se uma arquitetura modular e distribuída. Desta forma, foi desenvolvida uma arquitetura de controle supervisório para DAVs considerando características de variações de comportamento do sistema circulatório do paciente e do próprio DAV. Esta arquitetura de controle contempla o diagnóstico e tratamento de falhas desenvolvendo um método para a classificação de falhas e, de acordo com a severidade de cada uma delas é proposto um sistema de controle que atua na regeneração ou degeneração do DAV para um estado seguro, v observando, também, o cumprimento de normas médicas e técnicas de segurança. Para atingir este objetivo, propõe-se uma sistemática para o projeto do sistema de controle para DAVs considerando o aspecto multidisciplinar pertinente a este contexto. A base dessa sistemática consiste em realizar uma efetiva análise de risco do sistema utilizando a ferramenta de estudo HAZOP (Hazard and Operability Studies). A partir do conhecimento obtido sobre o comportamento do sistema em situações críticas desenvolvem-se modelos formais utilizando rede Bayesiana e rede de Petri para o diagnóstico e tratamento das possíveis falhas. O comportamento do DAV controlado pode ser analisado de duas formas: (i) a partir de ensaios in vitro utilizando técnicas de análise por simulação e ferramentas computacionais adequadas, além de testes em simuladores cardiovasculares físicos que emulam interação com o sistema circulatório humano; (ii) a partir de ensaios in vivo em animais que poderão ser utilizados para simular modelos físicos de insuficiência cardíaca e permitir uma avaliação fidedigna dos efeitos do implante do DAV. O procedimento proposto foi aplicado para um caso real de desenvolvimento de um DAV envolvendo uma equipe de pesquisadores da Escola Politécnica da USP e do Instituto Dante Pazanesse de Cardiologia. Assim, é possível obter-se um sistema de controle autônomo e seguro que atenda normas técnicas aderentes a esse assunto e os rigorosos requisitos de projeto impostos a essa classe de sistema. / Nowadays, it is kwon that the several of severe disasters compromising a great variety of systems such as oil platforms, aircrafts or industrial plants, could have been avoided if these systems had controllers designed specifically to maintain the safety levels in case of fault. On the other side, many complications are observed on performing the control of remote systems, where there is no guarantee of real time monitoring of the system, as in space probes or reconnaissance robots. In this context, both obstacles can be found on the control of ventricular assist devices (VAD), which have the role of assisting to pump the blood into the patients circulatory system, in case of irregular heartbeat or heart failure. Devices such as the VAD must possess very high safety levels, as in case of fault, the consequences are severe and might result on the dead of the patient. Nevertheless, these systems must have high degree of autonomy, as the patients physiology and behavior are constantly changing, and these changes impact directly the interactions between the VAD and the patient´s cardiovascular system. Thus, there is a pressing need to improve the design of safe and autonomous control systems for VADs. The present work proposes applying mechatronic concepts to the development of control systems for VADs, considering the nature of the fault indicating signals, as well as the Discrete Event Systems (DES) theory and through the application of tools for risk analysis, and fault diagnostic and treatment techniques aiming the development of control models based on modular and distributed architectures. Thereby, a VAD supervisory control architecture was developed, where the behavior variations of the patient´s circulatory system as well as of the VAD were taken into consideration. This control architecture features the diagnostic and treatment of faults, where methods for faults classification where developed, and according to the severity each fault is proposed a control system that performs the regeneration or degeneration of the VAD to a secure state and is according to medical standards and safety techniques. To achieve this goal is proposed a systematic for the design of the VAD control system considering the multidisciplinary context of the device. The foundation of this systematic is the performance of an effective risk analysis through the use of the toolset known vii as HAZOP (Hazard and Operability Studies). From the knowledge acquired about the system behavior during critical conditions, formal models are developed employing Bayesian Networks and Petri Nets for the diagnostic and treatment of faults. The behavior of the controlled VAD can be analyzed in two possible ways: (i) from in vitro experiments, through the use of simulation analysis tools and proper computational tools, as well as tests on real cardiovascular simulators, where the interactions between the VAD and the human circulatory system can be emulated; (ii) from in vivo experiments, animals can be used to simulate physical models of irregular heartbeat or heart failure and allow reliable valuations of the VAD implant. The proposed procedure was applied on the VAD development, which was performed by a team of researchers from the Escola Politécnica da USP and from the Instituto Dante Pazanesse de Cardiologia. Thus, is possible to achieve an autonomous and safe control system that complies with the applicable technical standards, as well as the strict project requirements for this class of system.

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