[pt] O assunto deste trabalho é o dimensionamento otimizado de rotas de microondas, utilizando-se técnicas de decomposição. O modelo matemático utilizado é baseado nos critérios de projetos de sistemas de microondas, adotado no Brasil, pela empresa Brasileira de Telecomunicações S.A., EMBRATEL, e é constituído por uma função objetivo não linear, várias restrições de desigualdades, sendo algumas não convexas. A solução do problema foi obtida usando-se o método de decomposição dual, e o algoritmo da aproximação da tangente. Alguns exemplos simulados e outros reais, foram resolvidos, com auxilio de um computador IBM 4341. / [en] The purpose of this work is to present a method for optimization of microwave routes in radio relay links, using decompositions techniques. The mathematical model is based on microwaves systems design criteria adopted in Brasil by the Empresa Brasileira de Telecomunicações S.A., EMBRATEL, and consists of a nonlinear objective function, several inequalities constraints, some of them nonconvex. The problem was solved by the dual decomposition techniques through the tangent approximation method. Some simulated exeamples and others real ones, were solved with the aid of an IBM 4341 computer.

[pt] Este artigo objetiva decompor o spread bancário utilizando um modelo macroeconômico estrutural. Nós enriquecemos um arcabouço de equilíbrio geral com empréstimos para indivíduos e firmas que podem inadimplir, um setor bancário em competição monopolística e sujeito a custos administrativos e também acrescentamos uma estrutura de impostos relacionadas a intermediação bancária. Essas características da composição do spread estão em linha com a literatura empírica dos determinantes do spread bancário e com a decomposição contábil do spread realizada pelo Banco Central do Brasil (BCB). Nossa análise quantitativa revela que a redução do spread para indivíduos é maior quando aumentamos a competição no mercado bancário (3.77 p.p. trimestral ou 54 porcento comparado a calibração baseline). Ademais, redução do custo administrativo é a maneira mais eficaz para reduzir o spread para firmas (1.35 p.p. trimestral ou 46 porcento comparado a calibração baseline) e também é capaz de reduzir o spread para indivíduos (2.5 p.p. trimestral ou 36 porcento comparado a calibração baseline). Resultados também sugerem cuidado na formulação de políticas econômicas somente baseadas na decomposição contábil realizada pelo BCB e sem um modelo econômico fundamentando a análise. Esta dissertação também revela alguns desafios relacionados à inclusão da inadimplência juntamente com um mercado bancário em competição imperfeita e sua contribuição para formação do spread. / [en] This paper aims to decompose the banking spread using a structural macroeconomic model. We embedded a general equilibrium framework with loans to households and entrepreneurs that may be in default, a banking sector in monopolistic competition and subject to administrative costs, and we also added a tax structure related to bank intermediation. These characteristics for the composition of the spread are in line with the empirical literature on banking spread determinants in Brazil and with the accounting decomposition of the spread made by the Banco Central do Brasil (BCB). Our quantitative findings reveal that household spread reduction is greater when we increase competition in the banking sector (3.77 p.p. quarterly or 54 percent decrease compared to baseline calibration). Furthermore, reducing administrative cost is the most effective way of diminishing entrepreneur spread (1.35 p.p. quarterly or 46 percent decrease compared to baseline) and it is also capable of diminishing household spread (2.5 p.p. quarterly or 36 percent decrease compared to baseline). Results also suggest some careful actions by policy makers only supported by BCB accounting decomposition without an economic model underpinning the analysis. This dissertation also reveals some challenges regarding the inclusion of credit default with a banking sector in imperfect competition and its contribution to the spread formation.

[pt] A medição da qualidade de energia é um aspecto cada vez mais importante com o avanço tecnológico. Um destes aspectos é a estimação dos harmônicos em sinais de potência. Este trabalho, apresenta um algoritmo para obter, simultaneamente, os valores reais de freqüência, amplitude e fase de cada componente do sinal, baseados em valores distorcidos originários do uso da FFT. Contrário a outros métodos, o algoritmo requer um número reduzido de dados, permitindo sua implementação em tempo real. Para estender este método a um sinal com componentes de harmônicos de ordem elevada utilizam-se bancos de filtros para decomposição em sub-bandas e eventual reconstrução numa estrutura de operação orientada ao tempo real. O trabalho apresenta resultados comprovando a correta operação e robustez do processo. O método é otimizado para implementação com reduzido número de operações em ponto flutuante. / [en] Power quality measurement is a key issue with the technology advance in power systems. One fo these issues is harmonics estimation of power systems signals. This work shows an algorithm to obtain, simultaneously, the real values of frequency, amplitude and phase of each signal component, based in distorted values originated by the use of FFT. In contrast to other methods, the algorithm requires a small number of data, allowing its implementation in real time. To extended this method to a high harmonic order signal, filter banks are used to decompose it in sub bands and eventually reconstruct it, in a real time operation structure. This work shows results testing the correct operation and robustness of the process. Th eAlgorithm is optimized to its imlementation with a reduced number of float point operations.

[pt] Oxido de níquel e hematita nanoestruturadas foram sintetizadas a partir da decomposição térmica de nitrato de níquel hexahidratado e nitrato férrico nonahidratado respectivamente, na faixa de temperatura de 350-450°C com variações no tempo reacional. Os tamanhos de cristalito do NiO e Fe2O3 foram estimados a partir dos difractogramas de Difração de Raios-X (XRD) utilizando os software PowderCell e Topas. Foi observado que o tamanho de cristalito varia em função da temperatura de sínteses. O resultado mais significante foi observado nos cristalitos de NiO os quais aumentam de 31 nm (T=350°C, 3hr) a 98 nm (T=450°C, 5hr). Foram realizados estudos cinéticos da redução NiO e Fe2O3 por hidrogênio na faixa de temperatura de 250-600°C. Ligas ferroníquel nanoestruturadas com composições FexNi100-x (x = 25, 50, and 75 w%) têm sido preparadas com sucesso por decomposição térmica de nitratos (formação de óxidos) e posterior redução com hidrogênio a 700ºC (formação das ligas). As ligas Fe-Ni, caracterizadas por difração de raios-X mostraram tamanhos de cristalito da ordem de 25nm. A fase rica em Ni, liga Fe25Ni75, apresentou uma estrutura γ(FCC). A liga Fe50Ni50 apresentou a existência de uma estrutura tetragonal. A fase rica em Fe, liga Fe75Ni25, contém uma mistura de fases α(BCC) e γ(FCC). A coexistência das fases e atribuída à segregação de fases que acontece nestas ligas como resultado da difusão atômica. A partir dos resultados das medições magnéticas efetuadas a 300K, pode-se estabelecer que as ligas Fe-Ni nanoestruturadas tem um comportamento superparamagnético. / [en] Nickel oxide and hematite nanostructured were successfully prepared by thermal decomposition from nickel nitrate hexahydrate and ferric nitrate nonahydrate in the temperature range of 350-450°C with variation of the time. The average crystallite sizes of NiO and Fe2O3 were estimated from X-ray diffraction (XRD) peaks using the PowderCell and Topas software. We observed that the crystallite size changes as a function of synthesis temperature. The significant result was the large size of the resulting NiO crystallites, which increased from 31nm (T=350°C, 3hr) to 98nm (T=450°C, 5hr). Kinetic studies of the reduction of NiO and Fe2O3 by hydrogen in the temperature range 250-600°C have been investigated. Nanostructured Fe-Ni alloys with compositions FexNi100-x (x = 25, 50, and 75 w%) have been successively prepared by thermal decomposition from mixtures of nitrates (formation of oxides) and reduction by hydrogen at 700ºC (formation of alloys). The Fe-Ni alloys, characterized by X-ray diffraction show crystallites sizes about 25nm. The Nirich phase, Fe25Ni75 alloys show the existence of γ(FCC) phase. The Fe50Ni50 alloy show the existence of tetragonal phase. The Fe-rich phase, Fe75Ni25 alloy, contain a mixture of α(BCC) and γ(FCC) phases. The coexistence of these phases is attributed to phase segregation occurring in these alloys as a result of enhanced atomic diffusion. It was inferred from results of magnetic measurements at 300K, that nanostructured Fe-Ni alloys were in a superparamagnetic state.

[pt] Em processos de lixiviação sulfúrica de concentrados minerais contendo magnésio, é comum que este metal permaneça em solução após as etapas de neutralização e precipitação seletiva de impurezas. Sob a perspectiva de integração mássica desse material, é possível utilizar o MgSO4.7H2O obtido como um precursor na formação de MgO que, por sua vez, pode ser empregado nas etapas de neutralização dos fluxogramas de processo em substituição aos insumos tradicionalmente empregados e adquiridos pela indústria. Desta forma, os processos de decomposição redutora se apresentam como uma alternativa para a redução da temperatura de processamento do MgSO4.7H2O, incorporando aos produtos um melhor desempenho quanto à reatividade. Dentro desse contexto, o presente trabalho tem como objetivo apreciar o processo de decomposição redutora deste sal na presença de hidrogênio, entender o comportamento do sistema reacional e caracterizar os produtos reacionais, via MEV/EDS, ICP/OES e FTIR. O estudo termodinâmico através do software Medusa confirmou a alta solubilidade entre o sulfato e o magnésio e o software HSC certificou que a presença de um agente redutor é significante, pois há uma diminuição considerável de temperatura do processo. Já o estudo experimental da decomposição em atmosfera redutora indica que é possível transformar o referido sulfato no óxido de interesse em temperaturas abaixo de 800 graus Celsius o que, por sua vez, caracteriza-se como uma redução de pelo menos 400 graus Celsius quando comparado com o mesmo processo em atmosfera não redutora. A reatividade do produto final foi classificada como adequada, de acordo com a metodologia proposta, atingindo a faixa de pH básico dentro do intervalo de tempo apropriado (abaixo de 120 s). Com isso, o estudo indica que o referido processo unitário pode se configurar, de fato, como uma alternativa para a diminuição da temperatura de decomposição do MgSO4.7H2O. / [en] In sulfuric leaching processes of mineral concentrates containing magnesium, it is common for this metal to remain in solution after the steps of neutralization and selective precipitation of impurities. Removing the liquors can easily be achieved by crystallization of the sulfate in the heptahydrate form. From the perspective of the mass integration of this material, it is possible to use the MgSO4.7H2O obtained as an intermediate in MgO formation which, in return, can be used in the neutralization steps of the process flowcharts instead of the inputs traditionally used and acquired by the industry. To this end, the resulting oxide must have a high surface area and, consequently, a high acid reactivity. Considering the simple decomposition of the magnesium salt, the temperature which this reaction occurs is high so that such properties are incorporated into the product. In this way, the reductive decomposition processes are presented as an alternative for the reduction of the processing temperature of the MgSO4.7H2O, incorporating a better performance in the reactivity to the products. In this context, the present work aims to evaluate the process of reductive decomposition of this salt in the presence of hydrogen, to understand the behavior of the reaction system and to characterize the reaction products, via MEV/EDS, ICP/OES and FTIR. The experimental study of the decomposition in reducing atmosphere indicates that it is possible to transform said sulfate into the oxide of interest at temperatures below 800 Celsius degrees which, in return, is characterized as a reduction of at least 400 Celsius degrees when compared to the same process in a non-reducing atmosphere. The reactivity of the final product was classified as adequate, according to the proposed methodology, reaching the basic pH range within the appropriate time interval (below 120s). Thus, the study indicates that the said unitary process can in fact be configured as an alternative for the decrease in the decomposition temperature of MgSO4.7H2O.

[pt] No Brasil, as três principais fontes renováveis de energia elétrica são eólica, pequenas centrais hidrelétricas (PCHs) e biomassa. A comercialização da energia proveniente dessas fontes ocorre majoritariamente no ambiente de contratação regulada (ACR), através de leilões, em detrimento do ambiente de contratação livre (ACL). Isso devido ao fato de seus recursos naturais serem sazonais, estabelecendo o risco de preço-quantidade no ACL, em que o excesso ou déficit de energia gerada em relação à quantidade contratada é liquidado ao preço de liquidação de diferenças (PLD), uma variável sistêmica e altamente volátil. Contudo, a complementaridade dessas fontes permite reduzir esses riscos quando a energia é comercializada de forma conjunta, através de um fundo de energia que gera aumento do valor do portfólio com relação à comercialização individual. Esta dissertação utiliza a teoria de jogos cooperativos para analisar formas de repartir o benefício gerado, através da alocação de quotas financeiras. O conjunto de soluções onde o resultado individual das fontes no fundo é maior do que o resultado individual em qualquer subcoalisão define o núcleo do jogo. Assim, a complexidade de encontrar uma solução dentro do núcleo depende do número de subcoalizões, que cresce exponencialmente com o número de jogadores. Nesse contexto, este trabalho se propôs a apresentar: (i) um modelo de portfólio que incentiva a participação de fontes renováveis no ACL; (ii) um modelo de programação linear que busca o núcleo do jogo; (iii) uma metodologia eficiente baseada em decomposição de Benders, capaz de suprimir a questão da explosão combinatória do problema. / [en] In Brazil, the three main sources of renewable energy are wind, small run-of-river hidros (SH) and biomass. The energy sale of such sources occurs mainly in the Regulated Trading Environment (RTE), through auctions, with shy occurrences in the Free Trading Environment (FTE). This is due to the fact that their natural resources are seasonal, establishing the so-called price-quantity risk in the FTE, as the surplus or deficit of energy generated relative to the contracted amount is settled at the market’s spot price, a systemic and highly volatile variable. However, the complementary nature of these sources allows risk reduction if their energy are trade jointly, through an energy hedge pool that increases the value of the portfolio in comparison to individual strategies. This work makes use of cooperative games theory to analyze ways of sharing the generated benefit, through financial quotas allocation. The set of solutions where the individual sources results in the pool are greater than its results at any possible subcoalition defines the core of the game. Thus, the challenge of finding a solution inside the core depends on the number of subcoalitions, which grows exponentially with the number of players. In this context, this work proposes to present: (i) a model of portfolio that encourages the penetration of renewable sources in the FTE; (ii) a linear programming model that pursuits the game’s core; (iii) an efficient methodology based on Benders decomposition that is capable of suppress the problem of combinatorial explosion, typical of cooperative games with many players.

[pt] O potássio é um íon essencial para a nutrição de plantas, geralmente fornecido sob a forma de cloretos e sulfatos. De acordo com a disponibilidade e demanda brasileira de fertilizantes agrícolas, a importação de compostos portadores desse elemento químico é mandatória para atender a enorme demanda por esse nutriente. Assim, iniciativas que buscam fontes alternativas de potássio tornam-se cada vez mais interessantes e economicamente atraentes. Uma rota potencial está associada com a digestão com ácido sulfúrico de minerais portadores de glauconita e operações unitárias sequenciais para recuperar compostos de alumínio, ferro, magnésio e potássio. No contexto deste processo químico, o alúmen de potássio dodecahidrato aparece como um produto intermediário relevante que permite a recuperação seletiva de potássio e alumínio através de decomposição térmica seguida de solubilização em água e filtração. Com base no que foi dito, o presente trabalho investiga a cinética da decomposição do alúmen de potássio dodecahidratado sob condições não-redutoras e redutoras, e um novo modelo matemático é proposto para descrever a perda de massa ao longo do tempo. Uma abordagem estocástica, com o uso do método de otimização enxame de partículas, é empregada para estimar os parâmetros desconhecidos do modelo. As previsões do modelo são validadas por dados experimentais obtidos via análise termogravimétrica dinâmica em diferentes atmosferas de reação (inerte e oxidante), e com a presença ou não de agente redutor (finos de coque metalúrgico). Com os parâmetros do modelo validado, é possível usar o mesmo para monitorar as composições mássicas de todos os compostos presentes no meio assim como empregar o modelo futuramente para monitoramento online uma vez que sua simulação leva menos do que 1 s para simular 20 min de decomposição térmica. / [en] Potassium is an essential ion for plant nutrition, usually supplied in the form of chlorides and sulfates. According to Brazilian availability and demand of agriculture fertilizers, the importation of compounds carrying this chemical element is mandatory in order to fulfill the huge demand for this nutrient. So initiatives looking for alternative sources of potassium become increasingly interesting and economically attractive. A potential route is associated with the sulfuric digestion of glauconite-bearing greensands and sequential unit operations in order to recover aluminum, iron, magnesium and potassium compounds. In the context of this chemical process, the potassium alum dodecahydrate appears as a relevant intermediate product that allows the selective recovery of potassium and aluminum through thermal decomposition followed by solubilization in water and filtration. Based on what was said, the present work investigates the kinetics of potassium alum dodecahydrate decomposition under nonreductive and reductive conditions, and a novel mathematical model is proposed to describe the weight loss during time. A stochastic approach approach, using particle swarm optimization method, is employed to estimate the unknown model parameters. The model predictions are validated by experimental data obtained through dynamic thermogravimetric analysis at different reaction atmospheres (inert and oxidant), and with the presence or not of reducing agent (metallurgical coke breeze). With the validated model parameters, it is possible to use them to monitor the mass compositions of all compounds present in the process as well as to use the model for future online monitoring since its simulation takes less than 1 s to simulate 20 min of decomposition thermal.

[pt] Nesta tese introduzimos a noção de estrutura de Poisson fibrada em um fibrado localmente trivial. Isto é uma estrutura de Poisson no espaço total da fibração com condições naturais de compatibilidade com respeito as fibras e bases de Poisson dadas. Nosso resultado principal é uma receita para produzir estruturas de Poisson fibradas fora de apropriadas (pares de) ações de Poisson de grupos de Lie. Aplicamos este resultado para produzir estruturas de Poisson fibradas com fibra e base uma variedade tórica ou uma órbita coadjunta, aumentando assim a classe de variedades de Poisson compactas com um número finito de folhas simpléticas. / [en] In this thesis we introduce the notion of fibered Poisson structure on a locally trivial fiber bundle. This is a Poisson structure on the total space of the fibration with natural compatibility conditions with respect to the given Poisson base and fiber. Our main result is a recipe to produce fibered Poisson structures out of appropriate (pairs of) Poisson actions of Lie groups. We apply this result to produce fibered Poisson structures with fiber and base either a toric variety or a coadjoint orbit, thus enlarging the class of compact Poisson manifolds with a finite number of symplectic leaves.

[pt] O objetivo do presente trabalho é desenvolver uma técnica para a modelagem de sistemas, capaz de se adaptar a uma larga classe de problemas. Como aspecto inovador esta a forma como é orientada a modelagem do sinal, feita segundo a análise dos espaços dos sinais de entrada e saída, destes analises são feitas partições iterativamente em tais espaços até atingir o erro de modelagem desejado. A técnica proposta aqui foi desenvolvida usando redes neurais RBF e modelos Neuro- fuzzy, ajudando-se mutuamente com o objetivo de gerar uma estimativa mais próxima do ideal, esta ajuda mutua é feita pela combinação lineal dos autovetores e autovalores, de forma tal, a gerar novos autovetores e autovalores mais próximos dos ideais. Um objetivo extra, associado ao processo de identificação de sistemas, é a incorporação de facilidades de identificação nas relações entrada-saída por meio de técnicas de decomposição espectral. Desta forma, por um lado pretende- se reduzir o tempo de treinamento e análise para a identificação, eliminando testes a priori julgados desnecessários. Por outro lado, esta técnica sinalaria caminhos para soluções mais viáveis ao processo. / [en] The objective of the present work is to develop one technique for the modeling of systems, capable of if adapting to a wide classroom of problems. As innovative aspect this the form as the modeling of the signal, made is guided according to analysis of the spaces of the entrance signals and exit, of these you analyze are made partitions iteratively in such spaces until reaching the desired error of modeling. The technique proposal was developed here using neural nets RBF and Neuro-fuzzy models, helping itself with the objective to generate a estimate next to the ideal, this aid lends is made by the lineal combination of the autovetores and autovalores, form such, to generate new autovetores and autovalores next to the ideals. An extra objective, associated to the process of identification of systems, is the incorporation of easinesses of identification in the relations enter-exit by means of techniques of spectral decomposition. Of this form, on the other hand it is intended to reduce the time of training and analysis for the identification, being eliminated tests a priori unnecessary judgeships. On the other hand, this technique would sinalaria ways for more viable solutions to the process.

[pt] Campos vetoriais representam um papel principal em diversas aplicações científicas. Eles são comumente gerados via simulações computacionais. Essas simulações podem ser um processo custoso, dado que em muitas vezes elas requerem alto tempo computacional. Quando pesquisadores desejam quantificar a incerteza relacionada a esse tipo de aplicação, costuma-se gerar um conjunto de realizações de campos vetoriais, o que torna o processo ainda mais custoso. A Decomposição de Helmholtz-Hodge é uma ferramenta útil para a interpretação de campos vetoriais uma vez que ela distingue componentes conservativos (livre de rotação) de componentes que preservam massa (livre de divergente). No presente trabalho, vamos explorar a aplicabilidade de tal técnica na análise de incerteza de campos vetoriais 2D. Primeiramente, apresentaremos uma abordagem utilizando a Decomposição de Helmholtz-Hodge como uma ferramenta básica na análise de conjuntos de campos vetoriais. Dado um conjunto de campos vetoriais epsilon, obtemos os conjuntos formados pelos componentes livre de rotação, livre de divergente e harmônico, aplicando a Decomposição Natural de Helmholtz- Hodge em cada campo vetorial em epsilon. Com esses conjuntos em mãos, nossa proposta não somente quantifica, por meio de análise estatística, como cada componente é pontualmente correlacionado ao conjunto de campos vetoriais original, como também permite a investigação independente da incerteza relacionado aos campos livre de rotação, livre de divergente e harmônico. Em sequência, propomos duas técnicas que em conjunto com a Decomposição de Helmholtz-Hodge geram, de forma estocástica, campos vetoriais a partir de uma única realização. Por fim, propomos também um método para sintetizar campos vetoriais a partir de um conjunto, utilizando técnicas de Redução de Dimensionalidade e Projeção Inversa. Testamos os métodos propostos tanto em campos sintéticos quanto em campos numericamente simulados. / [en] Vector field plays an essential role in a large range of scientific applications. They are commonly generated through computer simulations. Such simulations may be a costly process because they usually require high computational time. When researchers want to quantify the uncertainty in such kind of applications, usually an ensemble of vector fields realizations are generated, making the process much more expensive. The Helmholtz-Hodge Decomposition is a very useful instrument for vector field interpretation because it traditionally distinguishes conservative (rotational-free) components from mass-preserving (divergence-free) components. In this work, we are going to explore the applicability of such technique on the uncertainty analysis of 2-dimensional vector fields. First, we will present an approach of the use of the Helmholtz-Hodge Decomposition as a basic tool for the analysis of a vector field ensemble. Given a vector field ensemble epsilon, we firstly obtain the corresponding rotational-free, divergence-free and harmonic component ensembles by applying the Natural Helmholtz-Hodge Decomposition to each1 vector field in epsilon. With these ensembles in hand, our proposal not only quantifies, via a statistical analysis, how much each component ensemble is point-wisely correlated to the original vector field ensemble, but it also allows to investigate the uncertainty of rotational-free, divergence-free and harmonic components separately. Then, we propose two techniques that jointly with the Helmholtz-Hodge Decomposition stochastically generate vector fields from a single realization. Finally, we propose a method to synthesize vector fields from an ensemble, using both the Dimension Reduction and Inverse Projection techniques. We test the proposed methods with synthetic vector fields as well as with simulated vector fields.