OLIVEIRA, Erneson Alves de. Geração de fraturas autossimilares em meios desordenados: técnicas do caminho crítico e do caminho mínimo. 2008. 54 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-11-03T20:05:53Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_eaoliveira.pdf: 13308297 bytes, checksum: 51bfea9dc79470d1077454f8be1b593a (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-11-03T20:12:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_eaoliveira.pdf: 13308297 bytes, checksum: 51bfea9dc79470d1077454f8be1b593a (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-03T20:12:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_eaoliveira.pdf: 13308297 bytes, checksum: 51bfea9dc79470d1077454f8be1b593a (MD5) Previous issue date: 2008 / In this work we propose two models for fracture generation in regular substrates. In the first model, we iteratively apply the concept of critical path to systematically determine the lower “conductivity” element in the connected spanning network. At each iteration, once these elements are identified as local “cracks ́ ́, they are permanently removed from the structure up to the point in which a macroscopic fracture can destroy the global network connectivity. This fracture is then topologically characterized as self-similar with fractal dimension Dp ≈ 1.21. In the second model, we employ the algorithm of Dijkstra to determine the minimal path in a random energy landscape and remove its highest energy element. As in the previous model, these elements are considered to be local “cracks ́ ́ till a subset of them can be identified as a macroscopic fracture. The average over many samples of fractures calculated for different system sizes reveals the presence of a self-similar structure with fractal dimension Df ≈ 1.21. The resemblance between the two exponents Dp e Df suggests that the two models belong to the same universality class. / Neste trabalho propomos dois modelos para a geração de fraturas em substratos regulares. No primeiro modelo, empregamos iterativamente o conceito de caminho crítico para determinar sistematicamente o elemento de menor “condutividade” da rede. Estes elementos são então identificados como “falhas” e removidos permanentemente da estrutura até que uma fratura macroscópica destrua a conectividade global da rede. Uma vez detectada, esta fratura é caracterizada topologicamente como uma estrutura auto-similar de dimensão fractal Dp ≈ 1.21. No segundo modelo, empregamos iterativamente o algoritmo de Dijkstra para determinar o caminho mínimo em uma paisagem aleatória, retirando sistematicamente desta estrutura o elemento de maior energia. Como no modelo anterior, estes elementos são identificados como “falhas” até que um conjunto conecto deles resulte em uma fratura macroscópica. A média realizada sobre várias amostras de fraturas em diferentes tamanhos de substratos revela a presença de uma estrutura auto-similar de dimensão fractal Df ≈ 1.21. A semelhança numérica entre os expoentes Dp e Df sugere que os dois modelos pertencem à mesma classe de universalidade.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-07-31T19:58:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Alessandro da Silva Simão.pdf: 1748249 bytes, checksum: 26a81e46a0366089ca679e925e21388d (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-01T21:48:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Alessandro da Silva Simão.pdf: 1748249 bytes, checksum: 26a81e46a0366089ca679e925e21388d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-01T21:48:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Alessandro da Silva Simão.pdf: 1748249 bytes, checksum: 26a81e46a0366089ca679e925e21388d (MD5) Previous issue date: 2017-03-09 / Esta pesquisa investiga a possibilidade de transporte do minério de ferro na região Norte, com utilização de modais alternativos (ex. rodoviário e aquaviário), devido a contingências na Estrada de Ferro Carajás geralmente causadas por grupos étnicos e sociais. Inicialmente é entendido o cenário atual em questão, que mostra de um lado as jazidas da Província Mineral de Carajás, considerada como origem da matéria-prima e o porto Ponta da Madeira como o destino do minério de ferro. Em seguida, faz-se um levantamento das ligações alternativas entre esses pontos envolvendo rodovias, ferrovias e vias aquáticas levando-se em conta infraestrutura existente, porém não necessariamente utilizada, bem como planejada para entrar em operação nos próximos anos. A modelagem da rede de transporte tanto com infraestrutura atual como planejada é realizada por meio do problema do caminho mínimo. São utilizadas métricas de distância, tempo e custo para caracterizar a rede e diversos cenários de contingência são analisados. O algoritmo de Dijkstra é empregado como método de resolução em cada cenário e os caminhos ótimos são obtidos em termos de distância, tempo ou custo. / This research investigates the possibility of transportation of iron ore in the North region, using alternative modes (eg road and waterway), due to contingencies on the Carajás Railroad generally caused by ethnic and social groups. Initially the present scenario is understood, which shows, on the one hand, the deposits of the Carajás Mineral Province, considered as the source of the raw material and the port of Ponta da Madeira as the destination of the iron ore. Next, a survey is made of the alternative connections between these points involving highways, railways and waterways taking into account existing infrastructure, but not necessarily used, as well as planned to start operating in the coming years. The modeling of the transport network with both current and planned infrastructure is performed through the minimum path problem. Distance, time and cost metrics are used to characterize the network and several contingency scenarios are analyzed. The Dijkstra algorithm is used as the resolution method in each scenario and optimal paths are obtained in terms of distance, time or cost.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-09T20:37:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gisele Tatiane de Lima e Silva.pdf: 1903426 bytes, checksum: ffaaab6b067c16e8c26927fc1d7dd08f (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-15T22:05:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gisele Tatiane de Lima e Silva.pdf: 1903426 bytes, checksum: ffaaab6b067c16e8c26927fc1d7dd08f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-15T22:05:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gisele Tatiane de Lima e Silva.pdf: 1903426 bytes, checksum: ffaaab6b067c16e8c26927fc1d7dd08f (MD5) Previous issue date: 2017-04-27 / CAPES / A otimização das rotas de evacuação pode ser considerada como uma das ferramentas que auxiliam o desenvolvimento do planejamento de segurança. O estudo das consequências de nuvens tóxicas é bastante importante devido a sua severidade em relação aos outros tipos de acidentes. Apesar disso, a liberação de nuvens tóxicas ainda ocorre, como no Porto de Santos (2016). Por isso, na elaboração deste trabalho foi calculada a melhor rota de fuga em cenários em que ocorre formação de nuvem tóxica em uma refinaria de petróleo hipotética. Isso foi executado através do algoritmo de Dijkstra considerando dois objetivos a serem minimizados: tempo de evacuação e risco individual durante o trajeto. A dissertação foi desenvolvida em algumas etapas. A primeira consistiu em compreender os processos, identificar e avaliar os riscos que envolvem as unidades de destilação atmosférica, coqueamento retardado e hidrotratamento de uma refinaria hipotética. Então, o software ALOHA foi usado para a análise quantitativa de cada hipótese levantada e também para obtenção do perfil de concentrações tóxicas para cada nó pertencente a uma rota de evacuação. O resultado da etapa anterior foi aplicado em um programa desenvolvido em C++, em que o algoritmo de Dijkstra foi utilizado para a otimização multiobjetivo e, com isso, foram encontrados os nós que compõem as melhores rotas de evacuação em relação aos objetivos de interesse. Para cada uma das quatro situações simuladas foi observada a melhor rota de evacuação em relação aos objetivos separadamente, foram vistas as influências que o tempo e o risco individual exercem no processo de escolha dos nós componentes das rotas ótimas e, logo depois, foram obtidas as rotas ótimas. Três cenários simulados foram referentes ao vazamento do sulfeto de hidrogênio em unidades básicas de processamento do petróleo (unidade de destilação atmosférica, coqueamento retardado e hidrotratamento), o último cenário busca rotas de evacuação em caso de acidente na refinaria hipotética, sem identificação da origem do vazamento do H2S. Além disso, também foi realizada uma análise de sensibilidade a fim de comprovar o modo de obtenção de alguns parâmetros relacionados ao tempo de evacuação. / The optimization of evacuation routes is considered an important asput on the development of security planning. The study of the consequences of toxic clouds is very important due to its severity in relation to other types of accidents. Despite this, a release of toxic clouds still occurs, such as Porto de Santos (2016). Therefore, in the elaboration of this work an optimum escape routes were calculated in scenarios where the formation of toxic cloud occurs in a hypothetical petroleum refinery. The optimum routes were obtained via a Dijkstra algorithm that considers minimization of two objectives: evacuation time and individual risk during the escape. The dissertation was developed in some phases. The fisrt one was to understand the process, identify and assess the risks involved in the atmospheric distillation unit, delayed coking unit and hydrotreating unit within a refinery. The ALOHA software was used to obtain the quantitative analysis of each simulated hypothesis and reveals concentration profiles, that is, the concentration of each node that belongs to an evacuation route. The result of the previous step was applied in a program developed in C ++, where the Dijkstra algorithm was used for multi-objective optimization and with this, it showed the nodes that compose the best evacuation routes in relation to the shortest evacuation time and the shortest individual risk of that journey. In every simulated situation, we can be observe the optimal evacuation route for each objective separately and also the influence of evacuation time and individual risk on the selection of nodes for the routes and then we obtain the optimum routes. Three simulated scenarios were related to the leakage of hydrogen sulphide in basic petroleum processing units (atmospheric distillation unit, delayed coking unit and hydrotreatment unit), the last scenario search for evacuation routes in case of an accident in the hypothetical refinery, without identification of the origin of the H2S leakage. In addition, a sensitivity analysis was also performed to prove the way of obtaining some parameters related to evacuation time.

Magíster en Gestión de Operaciones / Ingeniero Civil Industrial / Encontrar el camino mínimo en un grafo dirigido es un problema clásico pero de tremenda repercusión e importancia para un sistema de emergencia, donde cada segundo es vital para poder minimizar las pérdidas humanas. De esta forma, este trabajo de tesis se enfoca en el desarrollo de un algoritmo de caminos mínimos para el Cuerpo de Bomberos de Santiago basado en un Dijkstra inverso implementado con Binary Heaps. Además, se construye un grafo dirigido de la Región Metropolitana de Chile donde, con información de las velocidades de buses del sistema público chileno, se puede recrear la velocidad en cada uno de los arcos a distintas horas del día. Esto permite obtener por primera vez un orden de despacho para cada emergencia que enfrenta el Cuerpo de Bomberos de Santiago, considerando aspectos de congestión. Además, y debido a la diferente naturaleza de los tiempos de traslado entre Transantiago y CBS, se comparan los tiempos obtenidos por el algoritmo con los datos históricos del Cuerpo para calibrar dichas velocidades. Así, estos análisis llevan a la construcción del "Factor Bomberos'', una función de corrección que depende del horario de la emergencia, la zona de Bomberos que se está atendiendo y la distancia total recorrida por el carro elegido para asistir. Por otra parte, se estudia el sistema de zonas que utiliza el Cuerpo de Bomberos de Santiago para sus despachos y se logra comprobar que esto le resta eficiencia y flexibilidad a su despacho. El sistema vigente no considera variaciones a través del día, lo que se comprobó es un factor importante al momento de definir el orden de despacho. Además, la gran mayoría de las zonas presentan diferentes "sub-zonas'' de atención, lo que es muy alto en los sectores de alta concentración de compañías. Adicionalmente, se estudia cómo se comportan los sistemas (actual y el propuesto) ante estándares internacionales (90% de los despachos por debajo de 5 minutos). El primero de ellos tiene sólo un cumplimiento del 56.6 % y el segundo eleva este cumplimiento hasta el 68.45%. Factores como la reubicación de ciertas compañías permitirían elevar dicho estándar hasta un nivel mayor.

FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Neste trabalho propomos dois modelos para a geraÃÃo de fraturas em substratos regulares. No primeiro modelo, empregamos iterativamente o conceito de caminho crÃtico para determinar sistematicamente o elemento de menor âcondutividadeâ da rede. Estes elementos sÃo entÃo identificados como âfalhasâ e removidos permanentemente da estrutura atà que uma fratura macroscÃpica destrua a conectividade global da rede. Uma vez detectada, esta fratura à caracterizada topologicamente como uma estrutura auto-similar de dimensÃo fractal Dp ≈ 1.21. No segundo modelo, empregamos iterativamente o algoritmo de Dijkstra para determinar o caminho mÃnimo em uma paisagem aleatÃria, retirando sistematicamente desta estrutura o elemento de maior energia. Como no modelo anterior, estes elementos sÃo identificados como âfalhasâ atà que um conjunto conecto deles resulte em uma fratura macroscÃpica. A mÃdia realizada sobre vÃrias amostras de fraturas em diferentes tamanhos de substratos revela a presenÃa de uma estrutura auto-similar de dimensÃo fractal Df ≈ 1.21. A semelhanÃa numÃrica entre os expoentes Dp e Df sugere que os dois modelos pertencem à mesma classe de universalidade. / In this work we propose two models for fracture generation in regular substrates. In the first model, we iteratively apply the concept of critical path to systematically determine the lower âconductivityâ element in the connected spanning network. At each iteration, once these elements are identified as local âcracks ́ ́, they are permanently removed from the structure up to the point in which a macroscopic fracture can destroy the global network connectivity. This fracture is then topologically characterized as self-similar with fractal dimension Dp ≈ 1.21. In the second model, we employ the algorithm of Dijkstra to determine the minimal path in a random energy landscape and remove its highest energy element. As in the previous model, these elements are considered to be local âcracks ́ ́ till a subset of them can be identified as a macroscopic fracture. The average over many samples of fractures calculated for different system sizes reveals the presence of a self-similar structure with fractal dimension Df ≈ 1.21. The resemblance between the two exponents Dp e Df suggests that the two models belong to the same universality class.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-12-16Bitstream added on 2014-06-13T19:52:21Z : No. of bitstreams: 1 silva_isr_me_botfca.pdf: 1100428 bytes, checksum: 826dc0fb9625c7e450be2699f43ec0bd (MD5) / A atual preocupação com o meio ambiente tem feito com que empresas produtoras de cana-de-açúcar invistam na mudança do sistema de colheita. Essa mudança consiste na redução da queima do canavial na pré-colheita e na utilização do corte mecanizado com cana crua. Porém, a colheita com corte mecanizado torna disponível a biomassa residual e sem as queimadas e com o maior acúmulo do palhiço sobre o solo, criamse condições favoráveis para o aparecimento de parasitas e atraso da brota da cana, comprometendo a próxima safra. Vários autores mostram a viabilidade do uso do palhiço na produção de energia. Pois, além do potencial energético desta biomassa, têm-se como vantagens as questões ambientais, a manutenção de empregos e a substituição dos recursos energéticos de fontes naturais. Mas, as grandes dificuldades ainda encontradas para aproveitamento desse resíduo para geração de energia são o grande número de maquinário envolvido no sistema de coleta deste resíduo e o alto custo que este processo demanda, principalmente o custo com transporte. O presente trabalho tem como objetivo propor aplicações de técnicas matemáticas de otimização para auxiliar o planejamento do recolhimento do palhiço da cana-de-açúcar para aproveitamento na geração de energia, estudando a melhor forma de carregamento dos fardos de palhiço, facilitando o transporte, diminuindo custos e desgastes de maquinários. Para isto, é sugerido o uso de técnicas de agricultura de precisão para mapear o palhiço enfardado, desta forma pode-se definir uma rota para recolher os fardos no campo e transportá-los para o centro de processamento. Para determinação da rota, propõe-se o uso do algoritmo de menor caminho da teoria de grafos, utilizando uma variação do algoritmo de Dijkstra. / The current concern with the environment has made sugar cane growers invest in changing their harvesting system. This change consists of the reduced burning of cane fields before harvesting and the use of mechanized cutting for raw canes. However, mechanized harvesting makes residual biomass available and, without the burning, the major accumulation of crop residue on the ground, creating favorable conditions for the emergence of parasites and delay of new shoots, affecting the next crop. Several authors show the feasibility of using crop residue for energy production. Besides the energy potential of the biomass, there are advantages for the environmental issues, preservation of jobs and the replacement of energy resources from natural sources. But the great difficulties still found in using this residue for power generation are the large number of machinery involved in the collection system of the waste and the high costs of this process, mainly transport costs. This paper aims to propose applications of mathematical optimization techniques to help plan the collection of sugar cane crop residue to be used for power generation, by studying the best way of loading bales of crop residue, making it easy to transport them, therefore reducing costs and wear on machinery. For this, we suggested the use of techniques of Precision Agriculture to map the baled crop residue, which allows you to define a route to pick up the bales in the field and transport them to the processing center. To determine the route, it is proposed to use the shortest path algorithm from graph theory, using a variation of Dijkstra's algorithm.

Submitted by William Justo Figueiro (williamjf) on 2015-07-18T13:23:58Z No. of bitstreams: 1 51c.pdf: 3316384 bytes, checksum: 9eb62dc3d062f0ca82674a6d3feb7fdc (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-18T13:23:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 51c.pdf: 3316384 bytes, checksum: 9eb62dc3d062f0ca82674a6d3feb7fdc (MD5) Previous issue date: 2011-03-29 / Nenhuma / O crescimento do tráfego nas redes de telecomunicações por serviços de banda larga, telefonia fixa e móvel tem demandado esforços no planejamento e estudo da recomposição da rede, em especial redes de transporte, tornando elevado o nível de complexidade na elaboração de projetos que envolvem redes. A complexidade de interligação aumenta de acordo com as restrições impostas pela capacidade de investimentos e custos operacionais na obtenção da solução ótima para a melhor topologia de rede. Para resolver problemas de planejamento e recomposição da rede de telecomunicações é necessária a utilização de recurso computacional, pois problemas que envolvem redes desta natureza possuem a característica do conjunto de problemas de otimização combinatória, considerados difíceis. Com o objetivo de planejar e realizar estudos na recomposição da rede de telecomunicações, neste trabalho é apresentada a estratégia que visa o uso de recursos heurísticos como algoritmo genético e Dijkstra, bem como o conceito de rede fictícia na modelagem e solução computacional na obtenção da solução ótima referente à topologia de rede, possibilitando a análise prévia do tráfego na topologia proposta caso houver a incidência de falhas. / The growth of traffic on telecommunications networks for broadband services, fixed and mobile telephony has demanded efforts in planning and study the restoration of the network, especially transport networks, making the high level of complexity in developing projects that involve networks. The interconnection complexity increases with the restrictions imposed by the capacity of investment and operating costs in obtaining the optimal solution for the best network topology. To resolve issues of planning and rebuilding of the telecommunication networks is necessary to use computational resources, since problems involving networks of this nature have the feature set of combinatorial optimization problems, considered difficult. With the objective to plan and carry out studies on the recomposition of the telecommunications network, in this work the strategy for use as heuristic genetic algorithm and Dijkstra, as well as the concept of fictitious network modeling and computational solution to obtain the solution great on the network topology, enabling preliminary analysis of traffic on the proposed topology where there incidence of failures.

This Master s thesis proposes a non-assisted procedural method for 3D canyons scenes generation based on techniques of computer graphics, computer vision and graph search algorithm. In order to define all the features to be reproduced in our scenes, we have analyzed several images of real canyons and have categorized them in two canyon features models: a recursive and an ordinary one. The proposed approach manipulates a heightmap, created using Perlin noise, in order to imitate the geological features formation previously analyzed. Several parametrizations are used to guide and constraint the generation of terrains, canyons features, course of river, plain areas, soft slope regions, cliffs and plateaus. This work also uses the Mean Shift algorithm as mechanism of segmentation to define regions of interest. A binary mask, with plain areas, is defined based on a threshold operation by a given data set provided by the Mean Shift algorithm. Thereafter a connected-component labeling algorithm is executed using the previously binary mask. This algorithm finds all plains centroids. Right after that, the Dijkstra s algorithm is performed in order to connect all plain areas, creating a valid path between the centroids. The Dijkstra s algorithm is executed again to define the river s course. Finally, a Gaussian smoothing operation is applied to interpolate the soft slope regions. The combination of all those techniques produces as a result automatically generated feature-rich canyons. / Esta dissertação propõe um método procedural não assistido, baseado em técnicas de computação gráfica, visão computacional e busca em grafos, para a geração de cenários 3D de cânions com foco em jogos digitais. Para definir as características a serem reproduzidas, foram analisadas diversas imagens de cânions reais chegando-se em dois modelos, um comum e outro recursivo. A abordagem proposta manipula um reticulado gerado com ruído de Perlin, moldando assim as características inerentes a essa formação geológica. São levadas em conta as diversas parametrizações necessárias para permitir que o algoritmo construa cânions com curso de rio, áreas de planícies, regiões de encosta suave, estruturas de penhascos e, por fim, planaltos nas regiões mais altas. Para atingir o resultado final, o trabalho utiliza o algoritmo Mean Shift como mecanismo de segmentação, definindo dados e regiões de interesse. Munido dos dados do algoritmo de clusterizacao, é definido um limiar para a criação de uma máscara binária com a definição das planícies. Em um segundo momento, um algoritmo de rotulação de componentes conectados é executado, extraindo-se os centróides de cada planície. Por sua vez, o algoritmo de Dijkstra encaixa-se na definição de rotas que conectam estas planícies. O algoritmo de Dijkstra é, então, executado novamente, tendo por base uma função de custo de inclinação, para definir o curso do rio. Por fim, uma filtragem espacial baseada em um filtro Gaussiano é aplicada para interpolar as regiões de encostas de declive suave. A combinação dessas técnicas gera terrenos com grande variabilidade e com as características inerentes à formação geológica de cânions.