[pt] A definição da estratégia de produção de petróleo é uma tarefa muito importante que consiste em um processo bastante complexo devido à grande quantidade de variáveis envolvidas. Estas variáveis estão relacionadas com características geológicas, fatores econômicos e decisões como alocação de poços, número de poços produtores e injetores, condições operacionais e cronograma de abertura de poços. No contexto da otimização da produção de petróleo, o objetivo é encontrar a melhor configuração de poços que contribua para maximizar, na maioria dos casos, o valor presente líquido (VPL). Esse valor é calculado, principalmente, a partir do óleo, gás e água produzidos do campo, que são encontrados através do uso do simulador de reservatórios. Porém, vários parâmetros e variáveis devem ser prefixados e inseridos no sistema de simulação para que esses valores de produção sejam previstos. Esse processo geralmente exige um alto custo computacional para modelar as transferências de fluidos dentro do reservatório simulado. Assim, o uso de simuladores pode ser substituído por aproximadores. Neste estudo, eles são desenvolvidos através da Programação Genética Linear com Inspiração Quântica, uma técnica da Computação Evolucionária. Esses aproximadores serão utilizados para substituir a simulação do reservatório no processo de otimização da localização e tipo de poços a serem perfurados em um campo petrolífero. Para a construção dos proxies de reservatório, as amostras, originadas utilizando a técnica do Hipercubo Latino, foram simuladas para a criação da base de dados. O modelo para criação de aproximadores foi testado em um reservatório sintético. Dois tipos de otimização foram realizados para a validação do modelo. A primeira foi a otimização determinística e a segunda uma otimização sob incerteza considerando três diferentes cenários geológicos, um caso onde o número de simulações é extremamente alto. Os resultados encontrados apontam que o modelo para a criação de proxies consegue bom desempenho na substituição dos simuladores devido aos baixos erros encontrados e na considerável redução do custo computacional. / [en] The purpose of oil production strategy in the context of production optimization is to find the best configuration of wells that contributes to maximizing the Net Present Value. This value is calculated mainly from the amount of oil, gas, and water recovered from the field, which can be obtained by running the reservoir simulator. However, many parameters and variables must be prefixed and inserted into the simulation system in order to generate these production values. This process involves a high computational cost for modeling the transfer of fluids within the simulated reservoir. Thus, the use of simulators may be substituted by approximators. In this thesis, we aim to develop these approximators using Quantum-Inspired Linear Genetic Programming, a technique of Evolutionary Computation. These approximators were used to replace the reservoir simulation in the process of optimizing the location and type of wells to be drilled in a field. For the reservoir proxies construction, samples obtained from the technique of Latin Hypercube were simulated to create the database. The model for creating approximators was tested on a synthetic reservoir. Two types of optimization were performed to validate the model. The first was a deterministic optimization and the second an optimization under uncertainty considering three different geological settings, a situation in which the number of simulations becomes extremely high. Our results indicated that the model for the creation of proxies achieves a satisfactory performance in the replacement of simulators due to low levels of errors and a considerable reduction of the computational cost.

[pt] A presente pesquisa de mestrado, de interesse da indústria de armamento, mais especificamente no controle de qualidade de lotes de munição, relaciona-se com o desenvolvimento de metodologia para calibração de transdutor piezelétrico para medição de pressão transiente cuja duração é da ordem de milisegundos. Como sua principal contribuição, o trabalho disponibiliza metodologia própria de calibração ainda não disponível no País, atribuindo confiabilidade a medições realizadas em fenômenos associados ao que se denomina balística interna, que se constitui no estudo científico dos processos que ocorrem no interior de uma arma de fogo a partir do instante de iniciação (ignição) do propelente. Não obstante a faixa de pressão estudada, de 34,7 a 349,8 bar), ser baixa se comparada com as pressões desenvolvidas na balística interna, que podem até superar 6000 bar, a simples substituição do gerador de pressão por outro de maior capacidade é suficiente para a calibração numa faixa mais larga utilizando-se a mesma metodologia. O complexo processo de balística interna foi simulado em condições laboratoriais pela submissão brusca do sensor piezelétrico, objeto da calibração, originalmente montado em uma câmara diminuta (cerca de dez vezes menor que o volume total de fluido pressurizado) de óleo à pressão atmosférica, a um pico de pressão induzido pela comunicação da câmara a uma linha de óleo pressurizada à pressão de calibração pré-determinada através de uma bomba hidráulica, pressão esta que caracteriza um ponto de calibração. Complementando o aparatus experimental utilizado para simular o fenômeno da balística interna, foi utilizado um sistema de medição com tempo de resposta compatível (rise time < 5 us) à ordem de grandeza da duração do fenômeno estudado. O aparatus experimental utilizado é tal que permite alterar a duração desses eventos por meio de uma válvula de restrição, o que resultou em eventos com duração de 2 a 2200 ms. O monitoramento do sinal de resposta do transdutor piezelétrico no curso da calibração realizada permite estabelecer o tempo-limite associado ao qual o sinal mantém-se isento de indesejável atenuação, considerada fonte de erro na medição de pressão. O processo de calibração desenvolveu-se para 10 pontos distintos, perfazendo um total de 340 experimentos (variando-se o transiente de pressão imposto ao transdutor), monitorando-se o sinal de resposta do transdutor contra o valor da pressão medida por um manômetro calibrado pelo laboratório de pressão da PUC-Rio, credenciado pelo INMETRO e, portanto, assegurando rastreabilidade das medições ao Sistema Internacional de Unidades. Alterações no aparatus experimental permitem que calibrações usualmente realizadas em regime de pressurização sejam também realizadas em regime de despressurização, viabilizando, dentre outras análises possíveis, o estudo de estabilidade e histerese do sinal do transdutor. O método experimental desenvolvido não apenas mostrou-se tecnicamente viável e adequado às condições laboratoriais da faixa de pressão na qual foi validado (34,7 a 349,8 bar), como também se mostrou viável economicamente. A incerteza associada a esse método, obviamente, é maior que aquela obtida com uma balança de peso morto, que se baseia num método primário. A incerteza associada ao método de calibração desenvolvido no presente trabalho de pesquisa pode ser diminuída se for usado um sistema de medição de tensão com melhor exatidão. / [en] The current research, of armaments industry s interest, more specifically in the quality control of ammunition lots, is related to the development of methodology for calibrating piezoelectric transducers for transient pressure measurements associated with events whose duration is of the order of milliseconds. As its main contribution, this work presents proper methodology, not available yet in the Country, to ensure reliability to measurements of pressure in internal ballistics, which is the scientific study of the operating processes within the gun from at the moment when the burning process of the propellant is initiated. In spite of the low transient pressure range studied, 34,7 to 349,8 bar, when compared with the pressures developed in internal ballistics, up to 6000 bar, the simple replacement of the pressure generator for another one of larger capacity is enough to allow for calibration in a wider pressure range using the same methodology. The complex process associated to internal ballistics was simulated in laboratorial conditions by the abrupt exposure of the piezoelectric sensor, object of the calibration, planned and originally mounted in a small oil chamber (about ten times smaller than the total volume of fluid pressurized) maintained at atmospheric pressure, to a pressure peak introduced by the communication of the small chamber to a line of oil pressurized at a desired calibration pressure level by means of a hydraulical pump used to feed the oil system. Each calibration pressure condition corresponds to what is called a calibration point. Complementing the experimental apparatus used to simulate the phenomenon of the internal ballistics, an adequate measurement system (rise time < 5 us, therefore adequate to the time duration of the studied phenomenon) was used. The experimental apparatus employed is such that the time duration of the events could be changed by means of a restriction valve, allowing events with duration from about 2 to 2200 ms. Within the calibration process, the monitoring of the piezoelectric transducer output signal allowed for establishing a specific time-limit to ensure that the signal remained exempt of undesirable attenuation, considered a source of error in the measurement of the transient pressure. The calibration process was developed for 10 distinct points, totalizing 340 experiments (varying the transient pressure to which the transducer is exposed), monitoring the output signal of the transducer against the value of the pressure measured with a manometer calibrated in the accredited pressure laboratory of PUC-Rio, traceable to the national standard maintained by the Brazilian National Metrology Laboratory (INMETRO) and, therefore, ensuring overall traceability of measurements to the International System of Units (SI). Modifications introduced in the experimental apparatus used allow that calibrations usually carried out under a regime of pressurization may also be carried out under a regime of unpressurization, making possible other studies such as stability and hysteresis of the transducer s output signal. From the technical point of view the experimental method proved to be feasible and suitable to the laboratorial conditions for the pressure range to which it was validated (34,7 to 349,8 bar). It also revealed economically viable. Although validated, the uncertainty associated with the proposed method, obviously is greater than the uncertainty associated with a dead weight tester, which is based on a primary method. However, the uncertainty associated with the method of calibration herein proposed can be minimized whenever a more accurate voltage measurement system is used.

[pt] Esta dissertação propõe uma metodologia para avaliação metrológica de características do termistor PTC polimérico regenerativo LP60-110 usado como protetor contra sobrecorrente e sobre temperatura. Expressa a determinação da incerteza de medição dos parâmetros temperatura, tensão, corrente elétrica e resistência ôhmica de amostras do dispositivo. O termistor PTC (Positive Temperature Coefficient) polimérico regenerativo surgiu na década de noventa, como um elemento de proteção muito importante em função de suas características especiais. Pode ser usado como protetor de sobrecorrente e sobre temperatura, partida de motores, compensação de temperatura e em circuitos em geral. Para realização da pesquisa foi montado um circuito constituído de um cronômetro, dois multímetros, uma fonte de alimentação estável, uma carga resistiva variável colocada em série com o dispositivo termistor PTC polimérico regenerativo LP60-110 e este foi colocado em uma estufa térmica a seco com um termopar tipo K, o que permitiu controlar sua temperatura. Este circuito possibilitou estabelecer de forma simples uma corrente de limiar do termistor PTC circulando pela malha, tornando este sensível apenas à variação da temperatura. Os dados registrados foram suficientes para construção de curvas características e análise para determinação da Incerteza de medição. Devido ao fato de não existirem muitas informações sobre o sensor no mercado, a contribuição principal deste trabalho é a sistematização do levantamento das características do termistor para a verificação da confiabilidade dos dados do fabricante, juntamente com sua incerteza, fornecendo ao mesmo tempo informações ainda não disponíveis ao projetista de sistemas de proteção. / [en] This research aims at the development of a methodology for experimentally characterizing a PTC polymeric resettable thermistor LP60-110, used as an overcurrent and over temperature protection device. Uncertainty of measurement of the parameters, such as temperature, voltage, current and ohmic resistance is also determined. The PTC (Positive Temperature Coefficient) polymeric resettable thermistor started to be used in the 90`s, as a very important protection device because of its special characteristics. It can be used as an over current and over temperature protection device in electronic circuits, for engine start-up and as a temperature compensation device. An electric circuit was built to measure the thermistor characteristics, consisting of an stable voltage source and a variable resistance in series with the thermistor, which was place in a dry oven. A K type thermocouple was attached to it, so that its temperature could be measured and controlled. A chronometer and two multimeters were used as measuring instruments. By gradually decreasing the circulating current through the circuit, the Joule effect could be neglected, and the thermistor resitance was made only a function of ambient temperature, which is easier to measured. The acquired data were used to build several characteristics curves, which were analyzed and compared to the available ones from the manufacturers. Due to the fact that there are not many available information about the sensor in the market, the main contribution of this work is the development of a systematic procedure to obtain the thermistor performance data, so that the manufacturer data can be verified, together with its uncertainty, providing at the same time information not presently available in the market for system designers.

[pt] O objetivo desta dissertação é avaliar a influência do teor de água e do fator do medidor na incerteza de malhas fiscais de medição de óleo utilizando medidores ultrassônicos. A motivação deste trabalho advém do fato do Regulamento Técnico de Medição de Petróleo e Gás Natural (RTM) existente limitar quais metodologias podem ser utilizadas para realizar a análise de teor de água e qual a incerteza máxima permitida para a malha de medição na qual esta se insere, porém não define a incerteza desta, havendo o risco de se adotar um dos métodos de análise permitidos e, ainda assim, a incerteza de medição da malha ultrapassar a definida pela legislação. Além disso, o RTM adota um critério de repetibilidade para a validação das calibrações dos medidores ultrassônicos, portanto avalia-se também a influência deste na incerteza da malha. A metodologia utilizada foi o planejamento de experimentos, utilizando superfície de resposta. Os resultados demonstram que é possível simular a influência da incerteza da análise da água e do fator do medidor na incerteza da malha. Por fim, as conclusões demonstram que as médias atualmente encontradas para incerteza do teor de água são adequadas para manter a incerteza da malha dentro da permitida pelo RTM, porém com pouca variação pode-se exceder este limite; a influência da incerteza do fator do medidor foi inferior ou similar à do teor de água e, por fim, sugere-se a adoção de um critério limite de incerteza ao invés de um critério de repetibilidade para os medidores ultrassônicos. / [en] The aim of this dissertation is to evaluate the influence of water content dissolved in crude oil and the meter factor on the uncertainty of the fiscal oil metering using ultrasonic flow meters. The development of this work is motivated by the fact that the Technical Regulation for the Measurement of Oil and Natural Gas (RTM) limits which methodologies can be used for water analysis and what is the maximum permissible uncertainty for the oil flow meter in which it is inserted. However, the RTM doesn t define the uncertainty of the water analysis. There is a risk of adopting one of the permitted methods of analysis and, even so, the measurement uncertainty of the flow meter exceeds the defined by the legislation. In addition, the RTM adopts a repeatability standard when validating the calibration of ultrasonic meters, thus the influence of this on oil uncertainty is also evaluated. The methodology used is the design of experiments and response surface. The results demonstrate that the influence of the water content uncertainty analysis and of the meter factor on the uncertainty of the oil flow meter can be simulated. Finally, the conclusions show that the average currently found for uncertainty of water is adequate to maintain the oil uncertainty within the allowed by the RTM, but small variations may cause this limit to be exceeded. The influence of the meter factor uncertainty was inferior or similar to the water content and, finally, it is suggested the adoption of a standard limit of uncertainty instead of a standard of repeatability for the ultrasonic meters.

[pt] Determinar a viabilidade e a prioridade de investimentos potenciais é um passo crítico para a tomada de decisões no âmbito empresarial. O método mais difundido e aceito mundialmente para análise de projetos é o Fluxo de Caixa Descontado (FCD), onde o valor do projeto é determinado pelo Valor Presente Líquido (VPL). No entanto, o FCD não reflete o valor da ação gerencial, maximizadora de resultados, assumindo implicitamente que a firma detém passivamente seus ativos reais (projetos). Sendo este método, portanto, muito limitado para tratar de incertezas e flexibilidades e levando freqüentemente a decisões equivocadas. Considerado por muitos renomados autores um novo paradigma na avaliação de investimentos, a Teoria de Opções Reais (TOR) veio complementar a teoria do FCD, exercendo um papel de ponte entre a intuição estratégica e o rigor analítico. Este trabalho tem por objetivo não somente apresentar algumas das várias flexibilidades existentes em projetos de incorporação imobiliária, como também mostrar como calcular seu valor de forma simples, intuitiva e adequada aos principais problemas de investimento enfrentados por empresas incorporadoras no seu dia a dia. A abordagem de avaliação de investimentos utilizando a TOR possibilita o entendimento das flexibilidades e incertezas inerentes ao processo de incorporação, auxiliando na elaboração de contratos com terceiros e provendo preciosos insights sobre negócios e investimentos estratégicos cada vez mais importantes devido ao acelerado ritmo de mudança econômica. / [en] In an enterprise scope, one critical step in the decision making process is the determination of potential investments feasibility and priority. Worldwide the most accepted method for evaluating a project is the Discounted Cash Flow (DCF), where the value of the project is given by the Net Present Value (NPV). However, the DCF does not reflect the value of managerial action, which maximizes results, assuming implicitly that the firm manages its real assets (projects) passively. Therefore, this method is too limited to deal with uncertainties and flexibilities and often leads to wrong decisions. Considered by many respected authors as a new paradigm in investment valuation, the Real Options Theory is viewed as a complement to standard DCF analysis which bridges the gap between strategic intuition and analytical rigor. This work aims not only to introduce some of the many flexibilities that exist in real estate development projects, but also to show how to evaluate projects in a simple and intuitive manner suitable for the investment decisions that developers face day by day. The Real Options approach provides the understanding of the flexibilities and uncertainties inherent to the project development process, assisting in contract making with third parties, as well as providing precious insights about businesses and strategic investments, insights that are more important than ever given the rapid pace of economic change.

[pt] A utilização de escoamentos bifásicos borbulhantes com dois componentes é muito utilizada em equipamentos industriais, particularmente quando existe um grande interesse em promover uma mistura eficiente entre os componentes. um dos equipamentos capazes de promover estas condições é o bocal convergente-divergente. O objetivo deste trabalho é simular o escoamento de misturas bifásicas borbulhantes neste tipo de bocal. Dados experimentais com uma mistura de ar e água foram levantados a partir da construção de um bocal em resina, avaliando-se as pressões nas seções convergente, garganta e divergente. A análise destes dados e a comparação com teorias existentes (N. T. Thang e D. Chisholm) permitiu a definição de um modelo, similar ao método do coeficiente C desenvolvido por Chisholm, adotando-se coeficientes experimentais distintos para as seções convergente, garganta e divergente. Foram determinadas as incertezas experimentais e do modelo, o que permitiu a comparação entre as teorias. Para a primeira (N. T. Thang) foi determinada experimentalmente a relação entre as velocidades do gás e do líquido como função da relação entre a vazão mássica do gás e a vazão volumétrica do líquido. De um modo geral, as teorias prospostas por N. T. Thang e D. Chisholm só se aproximaram dos dados experimentais na seção convergente. Na seção divergente e na garganta, sugere-se a utilização do modelo proposto com coeficiente C experimental. / [en] Two phase bubblyflow of two components has widespread applications in industries when efficient mixture in equipaments is required. High rates of mixing are frequently obtained in a converging-diverging nozzle flow. In this investigation a resin made converging-diverging nozzle was designed and built, with pressure taps drilled along its axis, so that the water-air mixture properties could be investigated under the bubbly flow regime. The experimental data was compared to the predicted values by two existing theories(N. T. Thang and D. Chisholm), using the estimated uncertainty of results, showing that in the converging section of the nozzle, the predicted pressure profile matches with the experimentally one. In order to usa Thang s theory, the gas-liquid velocity ratio was experimentally determined as a function of their mass flow rate ratio. A prediction scheme for the throat and the divergent section of the nozzle, using a modification of Chisholm s C coeficient method, was developed using the experimental data of this investigation. It is proposed in this work a prediction scheme for the whole nozzle flow, under the bubbly flow regime.

[pt] O entendimento claro de uma empresa sobre o seu ambiente operacional, assim como suas forças e fraquezas, possibilita um melhor gerenciamento da incerteza imposta por adversidades e ameaças, favorecendo a resiliência organizacional. Para que a resiliência em uma organização seja implementada de forma sistêmica, é preciso que as dimensões Ambiental e Comportamental (tanto em nível organizacional quanto individual), sejam sustentadas por ações gerenciais estratégicas. Visando compreender como as práticas de gestão podem impulsionar a resiliência organizacional, foi elaborado o framework Gestão Estratégica de Resiliência Organizacional [GERO], e validado qualitativamente em cinco empresas brasileiras de setores e portes diferentes, tendo como pano de fundo a pandemia da COVID-19. A partir da análise de conteúdo das entrevistas em profundidade realizadas com os diretores destas organizações, foi possível identificar pontos comuns e pontos não contemplados no framework GERO. Como pontos comuns, as empresas pesquisadas percebem as reservas financeiras como necessárias para gerenciar efetivamente seus negócios; usam crises passadas para desenvolver sua capacidade de aprendizagem e de tomada de decisão, facilitando a agilidade de resposta; e elaboram novos produtos/ serviços rapidamente para dar continuidade aos seus negócios. Por outro lado, o empoderamento das equipes, a gestão horizontal e o fortalecimento dos valores organizacionais não contemplados no GERO foram pontos importantes na crise para estas empresas. Concluímos que este framework pode contribuir para que organizações, de diferentes setores, tamanhos e níveis de complexidade, analisem sistematicamente processos, forças e fraquezas, cenários internos e externos, favorecendo o gerenciamento estratégico da resiliência organizacional. / [en] A clear understanding of a company s operating environment and its strengths and weaknesses enables a better management of the uncertainty related to adversities and threats, promoting organizational resilience. For a systemic implementation of resilience in an organization, the Environmental and Behavioral dimensions (at the individual and organizational levels) must be supported by strategic management actions. In order to understand how management practices can boost organizational resilience, the Strategic Management of Organizational Resilience (SMOR) framework was developed and qualitatively validated in five Brazilian organizations of different sizes and operating in different sectors during the COVID-19 pandemic. The content analysis of in-depth interviews conducted with leaders of these organizations identified aspects in common as well as factors not addressed in the SMOR framework. Regarding the aspects in common, studied companies perceive financial reserves as necessary to effectively manage their businesses, use past crises to develop learning and decision-making capabilities and then facilitate response agility, and develop new products/services quickly for business continuity. On the other hand, team empowerment, horizontal management, and the strengthening of organizational values not addressed in the SMOR framework were important factors in past crises for these companies. We conclude the SMOR framework can help organizations from different sectors and of different sizes and levels of complexity perform systematic analyses of processes, strengths and weaknesses, internal and external scenarios, thus favoring a strategic management of organizational resilience.

[pt] Os desafios das economias globais fazem com que as cadeias de suprimento (CS) tenham que aumentar seus processos de colaboração e dependência entre seus nós, gerando um aumento no nível de vulnerabilidade a possíveis impactos e interrupções em suas operações, que por consequência, podem afetar a aplicação da sustentabilidade em seus processos e operações. Com o rápido e extenso desenvolvimento do tema, surgiram pesquisas sobre o crescimento contínuo da complexidade da CS, aumentando a relevância dos estudos sobre suas vulnerabilidades a perturbações. Entretanto, ainda existem lacunas em como definir tais perturbações e como as cadeias afetadas vêm se recuperando delas. Portanto, objetiva-se analisar como os constructos de turbulência, incerteza e resiliência ambiental em cadeias de suprimentos sustentáveis têm evoluído ao longo dos anos. Para chegar a esse objetivo, a presente dissertação foi dividida em duas partes: a primeira teórica e a segunda empírica. Na parte teórica, será realizada uma revisão sistemática da literatura (RSL), tendo como resultado as definições sobre cada constructo e análises bibliométricas da evolução temática do tema, e uma Scoping Review com o objetivo de realizar um comparativo entre as principais escalas já desenvolvidas na área de Supply Chain Management. Na etapa empírica, foi desenvolvida e validada uma escala, através da técnica Fuzzy Delphi, que analise como tais fenômenos definidos anteriormente podem ser medidos, validados e replicados. Esta pesquisa foca em contribuir para a área de Sustainable Supply Chain Management, trazendo uma maior clareza de como os fenômenos de turbulência, incerteza e resiliência podem afetar a trajetória de sustentabilidade em cadeias de suprimento, sendo um tema de alta relevância nos dias atuais. / [en] The challenges of global economies mean that supply chains (CS) have to increase their processes of collaboration and dependence between their nodes, generating an increase in the level of vulnerability to possible impacts and interruptions in their operations, which consequently can affect the application of sustainability in its processes and operations. With the rapid and extensive development of the topic, research has emerged on the continuous growth of SC complexity, increasing the relevance of studies on its vulnerabilities to disturbances. However, there are still gaps in how to define such disturbances and how the affected chains are recovering from them. Therefore, the objective is to analyze how the constructs of turbulence, uncertainty and environmental resilience in sustainable supply chains have evolved over the years. To reach this goal, this dissertation was divided into two parts: the first theoretical and the second empirical. In the theoretical part, a systematic literature review (RSL) was carried out, resulting in the definitions of each construct and bibliometric analyzes of the thematic evolution of the theme, and a Scoping Review with the objective of making a comparison between the main scales already developed in the area of Supply Chain Management. In the empirical stage, a scale was developed and validated, through the Fuzzy Delphi technique, which analyzes how such previously defined phenomena can be measured, validated and replicated. This research focuses on contributing to the area of Sustainable Supply Chain Management, bringing greater clarity to how the phenomena of turbulence, uncertainty and resilience can affect the trajectory of sustainability in supply chains, being a topic of high relevance today.

[pt] O objetivo desta tese é fornecer ferramentas para a análise global de sistemas dinâmicos não determinísticos com atratores coexiostentes considerando incerteza paramétrica ou ruído e aplicá-las a problemas de engenharia. Para isso, é proposta uma estratégia de discretização adaptativa no espaço de fase baseada no método clássico de Ulam. Inicialmente, apresenta-se uma revisão das definições matemáticas de sistemas dinâmicos, incerteza paramétrica e ruído, destacando-se o efeito da aleatoriedade nas estruturas dinâmicas globais. Operadores de transferência discretos são derivados com as modificações necessárias devido à incerteza dos parâmetros. Bacias de atração estocásticas e distribuição dos atratores substituem o conceito usual de bacia e atrator. Para casos de incerteza paramétrica, o espaço de fase é aumentado com o espaço de probabilidade correspondente, resultando em uma coleção de operadores de transferência dos quais médias são obtidas. São propostas duas estratégias de discretização adaptativa no espaço de fase, uma que considera apenas a distribuição dos atratores e bacias estocásticas, e outra que discretiza as variedades estáveis e instáveis. O primeiro método é aplicado inicialmente aos osciladores de Helmholtz e Duffing sob excitação harmônica ou paramétrica com parâmetros incertos ou ruído adicionado ao carregamento determinístico. Eles demonstram as capacidades adaptativas dos métodos propostos, aumentando a qualidade sem aumentar demasiadamente o custo computacional. A dependência do tempo das respostas estocásticas é demonstrada, com longos transientes influenciando o comportamento global. Por fim, discute-se o efeito das incertezas e ruídos nas áreas das bacias, distribuições de atratores e limites das bacias, que podem ser usados para avaliar a integridade dinâmica de sistemas com bacias coexistentes. Em seguida, dois Sistemas Micro-Eletro-Mecânicos (MEMS) atuados eletricamente, uma microviga em balanço e um microarco imperfeitos, são investigados. O efeito do ruído adicionado e da incerteza paramétrica em ambas as estruturas é demonstrado. Os resultados destacam a importância da aleatoriedade na dinâmica global de sistemas dinâmicos com atratores coexistentes. / [en] The aim of this thesis is to provide tools for the global analysis of nondeterministic dynamical systems with competing attractors considering parameter uncertainty and noise and apply them to real-world engineering problems. For this, an adaptative phase-space discretization strategy based on the classical Ulam method is proposed. Initially, a review of the mathematical definitions of dynamical systems, parametric uncertainty, and noise is presented, and the effect of randomness on the global dynamical structures is highlighted. Discretized transfer operators with the necessary modifications due to parameter uncertainty are derived. The stochastic basin of attraction and attractors’ distributions replace the usual basin and attractor concept. For parameter uncertainty cases, the phase-space is augmented with the corresponding probability space, resulting in a collection of transfer operators for which mean results are obtained. Two adaptative phase-space discretization strategies are proposed, one which only considers the attractors’ distribution and stochastic basins, and another that discretizes the stable and unstable manifolds. The first method is initially applied to the Helmholtz and Duffing oscillators under harmonic or parametric excitation with uncertain parameters or added load noise. They demonstrate the adaptive capabilities of the proposed methods, increasing the quality without overly increasing the computational cost. The time-dependency of stochastic responses is demonstrated, with long-transients influencing the global behavior. Finally, the effect of uncertainties and noise on the basins areas, attractors distributions, and basin boundaries are discussed, which can be used to evaluate the dynamic integrity of the competing basins. Then, two electrically actuated Microelectromechanical Systems (MEMS), an imperfect microcantilever and microarch, are investigated. The effect of added noise and parametric uncertainty on both structures is demonstrated. The results highlight the importance of randomness on the global dynamics of dynamical systems with competing attractors.

[pt] Nesta tese buscamos fornecer duas diferentes abordagens para a otimização de carteiras de ativos sob incerteza. Demonstramos como a incerteza acerca da distribuição dos retornos esperados pode ser incorporada nas decisões de alocação de ativos, utilizando as seguintes ferramentas: (1) uma extensão da metodologia Bayesiana proposta por Black e Litterman através de uma estratégia de negociação dinâmica construída sobre um modelo de aprendizagem com base na análise fundamentalista, (2 ) uma abordagem adaptativa baseada em técnicas de otimização robusta. Esta última abordagem é apresentada em duas diferentes especificações: uma modelagem robusta com base em uma análise puramente empírica e uma extensão da modelagem robusta proposta por Bertsimas e Sim em 2004. Para avaliar a importância dos modelos propostos no tratamento da incerteza na distribuição dos retornos examinamos a extensão das mudanças nas carteiras ótimas geradas. As principais conclusões são: (a ) é possível obter carteiras ótimas menos influenciadas por erros de estimação, ( b ) tais carteiras são capazes de gerar retornos estatisticamente superiores com perdas bem controladas, quando comparadas com carteiras ótimas de Markowitz e índices de referência selecionados. / [en] In this thesis we provide two different approaches for determining optimal asset allocation portfolios under uncertainty. We show how uncertainty about expected returns distribution can be incorporated in asset allocation decisions by using the following alternative frameworks: (1) an extension of the Bayesian methodology proposed by Black and Litterman through a dynamic trading strategy built on a learning model based on fundamental analysis; (2) an adaptive dynamic approach, based on robust optimization techniques. This latter approach is presented in two different specifications: an empirical robust loss model and a covariancebased robust loss model based on Bertsimas and Sim approach to model uncertainty sets. To evaluate the importance of the proposed models for distribution uncertainty, the extent of changes in the prior optimal asset allocations of investors who embody uncertainty in their portfolio is examined. The key findings are: (a) it is possible to achieve optimal portfolios less influenced by estimation errors; (b) portfolio strategies of such investors generate statistically higher returns with controlled losses when compared to the classical mean-variance optimized portfolios and selected benchmarks.