[pt] Foi construído um magnetocardiógrafo supercondutor utilizando-se um SQUID (Superconductor Quantum Interference Device), capaz de medir campos magnéticos da ordem de 10 -8 gauss. Este aparelho foi utilizado para se testar a validade de um modelo cardíaco de múltiplos dipolos para magnetocardiografia. O modelo foi implementado através de um simulador elétrico e os resultados são comparados com sinais magnetocardiográficos de indivíduos normais. / [en] A superconducting magnetocardiographer using a SQUID (Superconductor Quantum Interference Device) which is capable of measuring magnetic fields down to 10 -8 gauss was built. This instrument was used in the test of a multiple dipole cardiac model in magnetocardiography. The model was accomplished through an electric simulator and the results are compared with magnetocardiographic signals of normal subjects.

[pt] O desenvolvimento de um reservatório de petróleo já conhecido e delimitado consiste em encontrar uma alternativa (configuração) de poços que contribua para maximizar a receita a ser obtida com o óleo recuperado do reservatório. A busca por esta alternativa frequentemente é baseada em processos de otimização que usam o valor presente líquido (VPL) do projeto como função de avaliação das alternativas encontradas durante a busca. Dentre outras variáveis, o cálculo do VPL é diretamente dependente dos dados de produção de óleo, gás e água durante a vida produtiva do reservatório, bem como de seus custos de desenvolvimento. Determinar a localização, os tipos (produtor ou injetor) e a trajetória de poços em um reservatório é um problema de otimização complexo que depende de uma grande quantidade de variáveis, dentre elas as propriedades do reservatório (tais como porosidade e permeabilidade) e os critérios econômicos. Os processos de otimização aplicados a este tipo de problema têm um alto custo computacional devido ao uso contínuo de simuladores que reproduzem as condições do reservatório e do sistema de superfície. O uso dos simuladores pode ser substituído por um aproximador, que neste trabalho, é um modelo que utiliza Redes Neurais Artificiais. Os aproximadores aqui apresentados são feitos para substituir a simulação integrada do reservatório, do poço e da superfície (linhas de produção e riser). As amostras para a construção do aproximador é feita utilizando os simuladores de reservatório e de superfície e para reduzir o número de amostras necessárias e tornar sua construção mais rápida, utiliza-se Hipercubo Latino e Análise de Componentes Principais. Os aproximadores foram testados em dois reservatórios petrolíferos: um reservatório sintético, e baseado em um caso real. Os resultados encontrados indicam que estes aproximadores conseguem bom desempenho na substituição dos simuladores no processo de otimização devido aos baixos erros encontrados e à substancial diminuição do custo computacional. / [en] The development of an oil reservoir consists in finding an alternative of wells that contributes to maximizing the revenue to be obtained from the recovered reservoir oil. The pursuit for this alternative is often based on optimization processes using the net present value (NPV) of the project as the evaluation function of the alternatives found during this pursuit. Among other variables, the NPV calculation is directly dependent on the oil, gas and water production data during the productive life of the reservoir, as well as their development costs. Determine the number, location, type (producer or injector) and the trajectory of wells in a reservoir is a complex optimization problem which depends on a lot of variables, including the reservoir properties (such as porosity and permeability) and economic criteria. The optimization processes applied to this type of problem has a high computational cost due to the continuous use of simulators that reproduce the conditions of the reservoir and the surface system. The use of simulators may be replaced by proxies. At the present work, proxies were constructed using artificial neural networks. The proxies presented here are meant to replace the integrated reservoir, well and surface (production lines and riser) simulation to reduce the computational cost of a decision support system. The samples for the construction of the proxies are produced using reservoir and surface simulators. To reduce the number of samples needed for the proxy construction, and, to reduce the dimension of the problem, Latin Hypercube and Principal Component Analysis are used. The approximators were tested in two oil reservoirs: a synthetic reservoir, and another with real features. The results indicate that these approximators can perform well in replacement of simulators in the optimization process due to low errors found and a substantial decrease in computational cost.

[pt] Este trabalho aborda o desenvolvimento de um ambiente gráfico, para simulação, de maneira simples, de um sistema de controle nebuloso. Este ambiente possibilita a introdução e alteração dos diversos parâmetros do controlador nebuloso e do sistema controlado, tais como equação da planta, conjuntos nebulosos, variáveis nebulosas, conjuntos de regras, etc. embora já existam atualmente ferramentas deste tipo, estas estão geralmente atreladas a controladores comerciais. O simulador desenvolvido visa oferecer uma ferramenta para uso também acadêmico, onde se possa ter uma noção melhor do funcionamento da técnica de controle nebuloso, aliada a uma facilidade de implementação e manipulação. São apresentados também alguns resultados de simulações feitas para comprovar o funcionamento do simulador. / [en] In this work a graphical environment for the simulation of a fuzzy control system is developed. In this environment, fuzzy controller and process parameters, such as plant equation, definitions of fuzzy sets, fuzzy variables, set of rules, etc., can be easily entered and changed. Althougth similar tools already exist, these are generaly linked to commercial controllers. The simulator developed in this work aims to provide a tool for academic use too, enabling the user to understand fuzzy control techniques. There are also shown results from experiments carried out in order to check and validate the simulator.

[pt] Simuladores de escoamento em reservatórios são ferramentas importantes na otimização do desenvolvimento de um campo de petróleo. Estes simuladores modelam o escoamento multifásico através de meios porosos compressíveis, levando em conta as equações de equilíbrio de fases, as leis de fluxo e a variação volumétrica do meio poroso associada à variação da pressão de poros do sistema. As tensões in situ são consideradas através da aplicação de tensões constantes no contorno do reservatório. Este trabalho descreve a utilização de um simulador convencional de reservatório, baseado em diferenças finitas com e sem um módulo geomecânico, e a utilização de um simulador acoplado, que resolve as equações de escoamento e de tensão num mesmo código de elementos finitos. Nesta dissertação são feitas comparações entre os modelos geomecânicos aproximado e rigoroso oferecidos pelos simuladores comerciais, além de ser apresentada uma análise de situações em que esta última forma deve ser realmente considerada. O objetivo deste trabalho é analisar a influência das tensões in situ em reservatórios de petróleo com base na comparação entre os campos de poropressões obtidos a partir da modelagem de um mesmo sistema com os dois simuladores geomecânicos. São apresentadas as formas de acoplamento e a formulação utilizada em cada um dos modelos. Os modelos geomecânicos utilizados em cada um dos simuladores são comparados. É feita uma comparação entre os resultados obtidos pelos dois simuladores a partir de um modelo bidimensional. / [en] Numerical simulators for reservoir flow analysis are important tools for the optimization of oil field development. These simulators model the multiphase flow through compressible porous medium taking into account the phase equilibrium equations, flow laws and the rock volumetric change associated to the pore pressure change during production. Some simulators have been associated with stress analysis modules in order to use the pore pressure field obtained by the flow simulator and update the stress field within the reservoir. This dissertation describes the use of a conventional reservoir simulator based on finite differences that models multiphase flow in porous media, with and without a geomechanical module, and the use of a fully-coupled simulator that solves both the flow and stress equations in a single finite element code. This dissertation compares the two geomechanical modules, the approximated and the precise, offered by commercial simulators, and analyses the situations in which the rigorous form should be considered, or not. The aim of this dissertation is to investigate the influence of in situ stresses in petroleum reservoirs based on the comparison of the pore pressure fields obtained from the modeling of the same system with both geomechanical simulators. The coupling and formulation used in each model are presented. The geomechanical models of both simulators are described. A comparison of the simulators is made using a bidimensional model.

[pt] No presente trabalho desenvolveu-se o projeto básico de um Simulador de Movimentos em Escala, que é um equipamento utilizado para reproduzir as excitações de base provocadas pelo pavimento sobre o qual um veículo em escala trafega. Utilizando modelos consagrados na literatura, obteve-se a representação matemática do Simulador, que é tratado como 3 subsistemas acoplados entre si, mediante a aplicação de um procedimento baseado no Fluxo de Potência. Para o tratamento dos modelos em escala é empregada a Teoria de Similaridade, através da qual são determinados números adimensionais que relacionam o sistema real com o seu equivalente reduzido ou ampliado. São apresentadas 3 metodologias, das quais duas tradicionais, e uma outra que é conhecida como Método por Inspeção. Aplicam-se estes procedimentos a modelos de veículos com 1, 2, 4 e 7 graus de liberdade. Emprega-se também a Análise Dimensional para achar um modelo em escala do Simulador e do sistema completo, isto é um conjunto Simulador – Veículo acoplado. Para todos os casos são realizadas simulações para os modelos real e em escala, utilizando parâmetros típicos encontrados na literatura ou em manuais de operação de equipamentos semelhantes, com o objetivos de verificar o comportamento dos sistemas, determinar a influência da redução ou ampliação do tamanho, e validar os procedimentos empregados. / [en] In this work a Scale Ground Simulator was developed. This is na equipment used to reproduce the base motion in a vehicle, due the Road where it is running. Using a procedure based on the Power flow, coupling the 3 main Simulator subsystems, a mathematical representation for the Simulator was obtained, from classical models mentioned in the bibliography. The scale models treatment was perfomed using the Similarity Theory, that permits the determination of non dimensional numbers relating the real system with its equivalent reduced or amplified. It was presented 3 methodologies, two of them are traditional and other one which is known as Inspection Method. These procedures were applied to 1, 2, 4, and 7 degrees of freedom vehicle models. Dimensional Analysis is also used to find scale models for the Simulator and for the complete system, i.e. the coupled set Simulator – Vehicle. Simulations were made for all situations, in real and scale models, using typical parameters found in literature or in equipment operation manuals, aiming to verify the systems performance, to determine the size reduction or amplification influence of and to validate the procedures presented.

[pt] Uma das dificuldades encontradas pelos professores de Marketing é demonstrar para os aluno as aplicações práticas de um certo número de princípios consagrados nos modelos teóricos, especialmente no que concerne às decisões do composto mercadológico, sua implementação e avaliação. A prática de Marketing se desenrola num cenário extremamente aberto e é difícil conseguir um mirante de onde se possa observar o campo de batalha, aonde se desenrolam estas ações competitivas. Uma vez que a natureza sistêmica do Marketing indica que os mercados estão fundamentados em uma lógica estrutural na qual cada fato, ação ou decisão, está relacionado a um modelo configurado e a um arcabouço de pilares que sustentam o mercado em si, a ação individual e seus efeitos sobre os demais participantes, este trabalho desenvolve um Simulador para Treinamento de Decisões de Marketing - STDM, objetivando cumprir um papel de ponte entre a teoria e a prática. No STDM podem ser observados alguns efeitos quantitativos, no mercado e nas organizações, das ações que forem tomadas, com a vantagem adicional de que, por se tratar de um modelo teórico, pode conter nos exemplos, informações detalhadas que seriam, quase sempre, inacessíveis no mundo real, tais como volumes precisos de vendas, custos internos e remunerações de todas as empresas concorrentes. / [en] One of the difficulties in teaching Marketing, is how to demonstrate the practical applications of a certain number of principles consecrated in the theoretical models, especially those related to the decisions on marketing mix as well as its implementation and evaluation. Marketing practices are developed in a scenario extremely open and it is difficult to obtain an observation deck from where one could see the battle field, where the competitive actions take place. The system dynamics of Marketing indicates that markets are supported by pillars, according to a structured logic in which each fact, action or decision are related to a configured model that encompasses the specific actions and its effects. This paper develops a Simulator for Training Marketing Decisions - STDM, functioning like a bridge between theory and practice. Thru the STDM some quantitative effects can be observed in the market and organizations like the actions to be taken, with the additional advantage that being an hypothetical situation, it can contain in the examples, detailed information that would be inaccessible in the real world, such as sales volume, the internal costs and the economical results of all the competing companies.

[pt] Esta pesquisa propõe a implementação de um simulador para investigar o comportamento dinâmico dos sistemas elétricos de potência e a sua estabilidade. É introduzida uma nova abordagem para simulação de redes elétricas lineares, que segue as técnicas básicas e os modelos utilizados no EMTP (simulador tradicional), porém levando vantagem ao utilizar propriedades de filtragem digital multitaxa. O simulador proposto decompõe o sinal e a rede em sub-bandas de freqüência, cada uma delas operada independentemente, o que torna o processo bastante interessante para a implementação utilizando processamento em paralelo. O passo de integração nas simulações das sub-bandas é sempre maximizado, reduzindo a carga computacional. A simulação permite a detecção em tempo real de sub-bandas que poderiam ser momentaneamente desconectadas, sem perda de precisão no resultado final. Este comportamento adaptativo aumenta a eficiência do simulador, ajustando a complexidade do modelo de acordo com os requisitos da simulação. / [en] This work proposes the implementation of a simulator to investigate the dynamic behavior and the stability of electric power systems. A new approach to linear electric network simulation is introduced, closely following the EMTP basic techniques and models, but taking advantage of multirate digital filter properties. The final simulator decomposes signals and network models into subbands of frequencies, each of them independently operated, allowing parallel processing The integration time step in the subband simulations is always maximized, reducing computational burden. The simulation permits online detection of subbands that could be momentarily disconnected with negligible loss of accuracy in the final result. This adaptive feature further improves efficiency, adjusting the network model complexity, according to the simulation requirements.

[pt] A partir do avanço tecnológico, o acesso à informação vem se tornando cada dia mais simples e mais rápido, facilitando consideravelmente o processo de tomada de decisões. Tais mudanças afetam o comportamento de empresas de todas as áreas e da sociedade em geral. No cenário econômico, o Mercado de Valores é um bom exemplo dessa transformação e, por esse motivo, foi escolhido como o domínio de aplicação a ser utilizado pelo simulador Multi-Agent System dor Stock Exchange Simulation (MASSES). Inspirado nos casos de sucesso de competições baseadas em Sistemas Multi-Agentes, trata-se de um simulador onde agentes de software desempenham o papel de investidores. Através do MASSES, podem ser realizados estudos comparativos entre diversas estratégias e análises de como elas se comportam em diferentes situações. A principal contribuição do MASSES é estimular pesquisadores a desenvolver as tecnologias de Engenharia de Software para Sistemas de Multi-Agentes (ESSMA) e inteligência artificial, estreitando ainda mais o relacionamento entre a tecnologia da informação e o mercado financeiro. Essa dissertação apresenta o simulador MASSES e os testes realizados a partir de estratégias de investimento utilizadas no mundo real. / [en] Due to technological advancements in IT, access to information is becoming simpler and faster every day, thus facilitating the decision-making processes. These changes affect the behavior of all kinds of businesses and the society in general. In the economic scenario, Stock Exchange Market is a good example of this transformation and therefore was chosen as the application domain to be explored by a Multi-Agent System for Stock Exchange Simulation (MASSES). Inspired by success stories about Multi-Agent System applied to competitions. MASSES is a simulator where software agents play the role of investors. Through MASSES simulations, it is possible to perform studies among different situations. MASSES main contribution is to encourage researches to develop Software Engineering for Multi-Agents Systems using artificial intelligence techniques, thus strenghtening the relationship between information technology and the financial market. The present dissertation aims to explain MASSES, in addition to showing test results based on the investment strategies used in the real world.

[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] Os estudos entre a interação do fluxo de fluido e a deformação do meio poroso têm sido realizados com o objetivo de explicar alguns fenômenos que ocorrem ao longo da produção/injeção de fluidos, e assim obter uma simulação de reservatórios cada vez mais precisa. A solução ideal para o problema é implementar um esquema, onde as leis que governam o fluxo e analise de tensões sejam obedecidas simultaneamente em cada intervalo de tempo. Este trabalho apresenta os resultados de um código (programado em C positivo positivo) que permite acoplar um simulador de fluxo convencional (ECLIPSE) e um programa que permite analisar tensões e deslocamentos (Abaqus /CAE). O objetivo deste trabalho é validar varias soluções para resolver um problema usando os diferentes tipos de acoplamento, que juntamente com uma filosofia empregada nas principais formulações permite dar respostas similares aquelas do acoplamento total. São apresentadas as formas de acoplamento e a formulação empregada em cada um dos esquemas usados. Os resultados obtidos pelos esquemas são comparados em termos de fluxo e tensões e deslocamentos a partir de modelos tridimensionais. / [en] Studies between the interaction of fluid flow and deformation of porous media have been carried out with the aim of explaining some phenomena that occur along the production/injection of fluids, thereby obtaining a more accurate reservoir simulation. The ideal solution for this problem is to implement a scheme where laws governing the flow and stress analysis are met simultaneously at each time interval. This dissertation presents the results of a computer code (programmed in C positive positive) that allows the coupling of a conventional reservoir simulator (ECLIPSE) and a stress-displacement finite element based program (Abaqus /CAE). This work presents the use of various coupling schemes for the solution of a synthetic case, in particular the use of a methodology that generates results very close to the ones predicted from the use of fully coupled methods. The results obtained by the different coupling schemes are compared in terms of fluid pressure, stress and displacement responses for synthetic three-dimensional models.