Este trabalho é um estudo das dispersões metrológicas em aproximações de funções tidas como não conhecidas ou não totalmente conhecidas. A metodologia alternativa para esse fim são as redes neurais artificiais do tipo Multilayer Perceptrons (MLP), aqui utilizadas como aproximadoras de funções. As funções aproximadas são curvas de calibração decorrentes de indicações de instrumentos ou sistemas de medição numa calibração. Essas curvas levam consigo propriedades metrológicas e possuem, neste trabalho, papel de ponte entre os elementos considerados da teoria metrológica e os elementos considerados da teoria da Inteligência Computacional: as Multilayer Perceptrons (MLPs). Uma balança externa de medição de esforços aerodinâmicos e uma Língua Eletrônica (LE), aplicada na medição da concentração de cátions, foram os meios de aplicação dos conceitos dessa metodologia alternativa. As proposições desta tese visam implementar melhorias na exatidão do ajuste das curvas de calibração por meio da consideração dos seguintes fatores: grandezas de influências, incertezas nos Valores Objetivos (VOs), tendência de medição de erros sistemáticos ocultos ou não solvidos e indicadores de desempenho metrológicos. A indicação da qualidade na medição ou a indicação da competência metrológica de um laboratório de calibração é estabelecida pelos valores das incertezas, e a curva de calibração é o ponto de partida para os cálculos desses valores. Visto que o estabelecimento dessa curva é uma das dificuldades para o cálculo das incertezas e a própria curva é uma fonte de incerteza, sua aproximação requer uma a cuidadosa e meticulosa metodologia, daí a importância estratégica deste trabalho. As dispersões metrológicas possuem conotação de incertezas nas medições e elas são a base para a determinação de seu valor numérico; assim, os indicadores de desempenho podem representar essas dispersões e a recíproca também é verdadeira: a incerteza padrão pode ser um dos indicadores de desempenho. Sintetizando, nesta tese é mostrado de que forma a teoria da inteligência computacional adentra na teoria da metrologia e vice versa, nas esferas dos elementos aqui considerados. / The present study investigates metrological dispersions in fitting partially or totally unknown functions. An alternative method is the application of a multilayer perceptron neural network used here to fit functions. The fitting functions are calibration curves from calibration indications of measurement systems or instruments. These curves hold metrological properties and establish a link between elements of Metrological theory and elements of Computing Intelligence theory: the Multilayer Perceptrons. An external balance of aerodynamic forces and moments and an electronic tongue applied in the measurement of cation concentrations were the measurement systems used to apply the concepts of this alternative methodology. This thesis proposes improvements in the accuracy of fitting calibration curves considering the following factors: influence quantities, uncertainties about target values, tendency of hidden or not solved systematic errors and metrological performance functions. The measurement quality indicator or the laboratory metrological competence indicator is established by uncertainty values and the calibration curve is the starting point for the calculation of these values. The establishment of this curve is one of the difficulties in assessing uncertainties and the curve itself is an uncertainty source. Therefore, a careful and meticulous methodology is necessary in curve approximation, which explains the strategic importance of this work. Metrological dispersions have connotation of uncertainty in measurements and are the basis for calculating their numerical values, the performance functions can represent metrological dispersions and the opposite is also true: the standard uncertainty can be a performance function. Making a synthesis, this thesis demonstrates how computing intelligence theory takes into account the metrological theory and vice versa, in the elements of these theories that were discussed in the present study.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2016-05-11T12:40:39Z No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 6105657 bytes, checksum: 8404a0fcb54e3893c95fdfb017f0ac96 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-11T12:40:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 6105657 bytes, checksum: 8404a0fcb54e3893c95fdfb017f0ac96 (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In recent years, commercial cotton lint have been developed with better quality, presenting different characteristics, but with similar coloring. This can be a problem because these samples is identified, large-scale, performed by a visual inspection, which is a very subjective method and error prone. Another way available for classification of samples is the use of HVI system (High Volume Instruments) to determine physical quality parameters. However, this apparatus has a high cost when compared to digital imaging technique, furthermore has the need for adequate infrastructure and a trained analyst for analysis procedure. This work proposes the development of a novel analytical method based on the use of digital image and multivariate analysis to (1) naturally colored cotton plumes classification according to the type of cultivar and (2) simultaneous determination of degree of yellowness (+b), reflectance (Rd) and wax content (WAX). The acquisition of digital images of cotton lints was carried out through a webcam and histograms containing distributions in levels of colors in standard RGB (red-green-blue), grayscale and HSV system (hue-saturation-value) they were obtained. In the classification of samples, models based discriminant analysis by partial least squares (PLS-DA) and linear discriminant analysis (LDA) with variable selection by the successive projections algorithm (SPA) or stepwise (SW) were evaluated. For the determination of the parameters +b, Rd and WAX, PLS models and multiple linear regression (MLR) with variable selection by the SPA were developed and compared. The best classification results were obtained with LDA / SW model with a correct classification rate (TCC) of 96% for the test group using the HSV combination. As the calibration methods, satisfactory prediction results were obtained for both models (PLS and MLR-SPA) with values of RMSEP near repeatability of the reference method. Furthermore, no systematic error was observed and there were no significant differences between the predicted values and reference, according to a paired t-test at 95% confidence. As advantages of the method is simple, low cost, does not use reagent, does not destroy the sample and realizes analysis at short time intervals. / Nos últimos anos, plumas de algodão comerciais têm-se desenvolvido com melhor qualidade, apresentando características diferentes, mas com coloração similar. Isto pode ser um problema porque a identificação destas amostras é, em larga escala, realizada por meio de uma inspeção visual, que é um método subjetivo e sujeito a erros. Outra forma disponível para classificação dessas amostras consiste no uso do sistema HVI (High Volume Instruments) na determinação de parâmetros físicos de qualidade. Contudo, tal equipamento apresenta um alto custo, se comparado a técnica de imagens digitais, além do mais tem-se a necessidade de uma infraestrutura adequada e de um analista treinado para o procedimento de análise. Este trabalho propõe o desenvolvimento de uma nova metodologia analítica baseada na utilização de imagens digitais e análise multivariada para (1) classificação de plumas de algodão naturalmente colorido de acordo com o tipo de cultivar e (2) determinação simultânea de grau de amarelamento (+b), reflectância (Rd) e teor de cera (WAX). A aquisição das imagens digitais das plumas de algodão foi realizada por meio de uma webcam e foram obtidos os histogramas contendo as distribuições nos níveis de cores no padrão RGB (vermelho-verde-azul), escala de cinza e o sistema HSV (matiz-saturação-valor). Na classificação das amostras, modelos baseados na análise discriminante pelos mínimos quadrados parciais (PLS-DA) e análise discriminante linear (LDA) com seleção de variáveis pelo algoritmo das projeções sucessivas (SPA) ou pelo stepwise (SW) foram avaliados. Para a determinação dos parâmetros de +b, Rd e WAX, modelos PLS e regressão linear múltipla (MLR) com seleção de variáveis pelo SPA foram desenvolvidos e comparados. Os melhores resultados de classificação foram obtidos com o modelo LDA/SW, com uma taxa de classificação correta (TCC) de 96% para o conjunto de teste utilizando a combinação HSV. Quanto aos métodos de calibração, resultados de previsão satisfatórios foram obtidos para ambos os modelos (PLS e MLR-SPA), com valores de RMSEP próximos à repetitividade do método de referência. Além disso, nenhum erro sistemático foi observado e não foram encontradas diferenças significativas entre os valores previstos e de referência, de acordo com um teste t-pareado ao nível de confiança de 95%. Como vantagens o método é simples, de baixo custo, não utiliza reagente, não destrói a amostra e realiza análise em curtos intervalos de tempo.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Analyses of soils and plants, essential for crop fertilization management, are based on methodologies that are time and reagent consuming. Near infrared spectroscopy (NIR - Near-infrared) has proven as a faster and cleaner alternative for simultaneous quantification of compounds. This study evaluates the methodologies based on NIR combined with multivariate calibration methods to estimate levels of silicon (Si), organic matter (O.M.) and clay in soils, and total nitrogen (N-Total) in maize and soybean leaves. Calibration of models for soil analysis was done with 170 soil samples while that for leaf analysis used 109 (58 maize and 51 soybean), obtaining their spectra in a near infrared spectroscopy NIR model 900PLS belonging to the Laboratory Fertilizers, Federal University of Uberlandia (Lafer), Uberlândia-MG, where the models were built. The mathematical method used was the partial least squares: PLS. The model validation has been crossed and the number of latent variables ranged between 5 and 8. The reference methods for comparison were: colorimetric-extraction with calcium chloride (0,01 mol L-1) for analysis of soluble Si in the soil, Walkley-Black Colorimetric analysis of O.M. and the pipette method for clay analysis. The models for determination of N-Total were compared to the Semimicro-Kjeldahl method. After calibration and cross validation, the models were tested and the results evaluated using the correlation coefficient (r), the calibration (RMSEC) and the prediction errors (RMSEP), and relative error (ER). Also, Student s t test at 0,05 significance was used to test for equality between averages. Correlations of 0,71, 0,84 and 0,85 were obtained in the calibration of models for analysis of Si content in the soil, O.M. and clay, respectively. The prediction from these models showed low correlations (lower than 0,5) with significant t test for silicon and clay. The RMSEC obtained from Si analysis was 2,03, RMSEP of 5,74 and ER of 59,2%. To O.M. the RMSEC was 0,81, RMSEP = 1,03 and ER = 39,3%. The analysis of clay presented RMSEC = 11,2, RMSEP = 16,55 and ER = 34,7%. In the analysis of maize and soybean leaf nitrogen calibration correlations of 0,85 and 0,88 were obtained, respectively. Good correlations were obtained for prediction of maize (r = 0,80) and soybean (0,76) samples, with non significant t-test, indicating that leaf analysis for the values predicted by the models NIR/PLS did not differ from those of the reference methods. Calibration and prediction errors for N in maize and soybean were smaller than 5,0 g kg-1, and the ER for N analysis in maize (8,3%) greater than that of soybean (5,7%). The observed results demonstrate greater efficiency in the use of near infrared analysis for leaf than for soil analysis. / As análises de solos e plantas, essenciais no manejo da adubação das culturas, estão baseadas em metodologias que consomem tempo e reagentes. A espectroscopia de infravermelho próximo (NIR Near-infrared) tem se mostrado uma alternativa mais rápida e limpa para quantificação simultânea de compostos. Objetivou-se nesse trabalho avaliar as metodologias baseadas na região NIR, aliada a métodos de calibração multivariada para estimar teores de silício (Si), matéria orgânica (M.O.) e argila em solos e, nitrogênio total (N-Total) em folhas de milho e soja. Para isto, 170 amostras de solos foram utilizadas para a calibração de modelos de análises de solos e 109 amostras de folhas (58 de milho e 51 de soja), sendo seus espectros obtidos em um espectrofotômetro de infravermelho próximo modelo NIR 900PLS pertencente ao Laboratório de Fertilizantes da Universidade Federal de Uberlândia (LAFER), em Uberlândia-MG, onde os modelos foram construídos. O método matemático utilizado foi o de mínimos quadrados parciais: PLS (Parcial Least Squares). A validação dos modelos foi cruzada e o número de variáveis latentes variaram entre 5 e 8. Os métodos de referência comparados foram: colorimétrico com extração por cloreto de cálcio (0,01 mol L-1) para análise do Si solúvel no solo, Walkley-Black colorimétrico para análise de M.O. e o método da Pipeta para análise da argila. Os modelos para determinação do N-Total foram comparados ao método Semimicro-Kjeldahl. Após a calibração e validação cruzada, foi feita a previsão dos modelos onde os resultados foram avaliados através do coeficiente de correlação (r), pelos erros de calibração (RMSEC) e previsão (RMSEP), e erro relativo percentual (ER), além disso, um teste t de student a 0,05 de significância foi aplicado para testar a igualdade entre as médias. Correlações de 0,71, 0,84 e 0,85 foram obtidas na calibração de modelos para análise do teor de Si no solo, M.O. e argila, respectivamente. A previsão a partir desses modelos apresentou correlações baixas (menores que 0,5) com teste t significativo para silício e argila. O RMSEC obtido na análise de Si foi de 2,03, RMSEP de 5,74 e ER de 59,2%. Para M.O. o RMSEC foi de 0,81, RMSEP=1,03 e ER=39,3%. A análise de argila teve RMSEC=11,2, RMSEP=16,55 e ER=34,7%. Na análise do N foliar em milho e soja, foram obtidas na calibração correlações de 0,85 e 0,88, respectivamente. Na previsão de amostras foram conseguidas boas correlações para milho (r=0,80) e soja (0,76), com teste t não significativo, indicando que para análises foliares os valores previstos pelos modelos NIR-PLS não diferiram dos obtidos pelos métodos de referência. Os erros de calibração e previsão para N em milho e soja foram menores que 5,0 g kg-1, sendo o ER para análise de N em milho (8,3%) maior do que o de soja (5,7%). Os resultados observados demonstram uma maior eficiência no uso do infravermelho próximo NIR-PLS para análises foliares do que para análises de solos. / Mestre em Agronomia

Oito blocos transportáveis para calibração foram construídos para serem utilizados como padrões de concentração na calibração de espectrômetros gama portáteis e aerotransportados. Todo o procedimento de construção é descrito em detalhe. Os blocos, com dimensões de 1 m x 1 m x 0,30 m e massas variando entre 593 kg e 673 kg, devem a sua radioatividade à adição de diferentes quantidades de feldspato potássico (ortoclásio), caldasito e areia monazítica à massa de concreto. As concentrações de potássio, urânio e tório variam significativamente de um bloco para outro atingindo valores máximos de 5,7% de K, 45,6 ppm eU e 137 ppm eTh. A distribuição do fluxo de radiação gama proveniente da superfície dos blocos de concreto e a magnitude das heterogeneidades na concentração dos elementos radioativos foi determinada experimentalmente. Como exemplo de aplicação apresenta-se o resultado da calibração de um espectrômetro gama portátil. / Eight transportable calibration pads were built in to be used as concentration standards for portable and airborne gamma spectrometers calibrations. The pads construction procedure is described in full detail. The pads, with dimensions of 1 m x 1 m x 0,30 m and masses between 593 kg and 673 kg were made radioactive by the addition of different amounts of k-feldspar, caldasite and monazitic sand to the concrete masses. The potassium, uranium and thorium concentration vary significantly in the pads, reaching maximum values of 5,7% of K, 45,6 ppm eU and 137 ppm eTh. The distribution of the gamma radiation flux from the pads surfaces and the heterogeneity magnitudes of the radioactive elements concentration were experimentally established. An example of gamma spectrometer calibration is presented.

Orientador: Ronei Jesus Poppi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T13:27:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_AndreMarcelode_D.pdf: 34076641 bytes, checksum: 9b864adff6bf9857ffe47d6b6afee68a (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: As pesquisas atuais apontam que a espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) é a técnica alternativa mais promissora para a determinação de carbono orgânico do solo (SOC) nos laboratórios de todo o mundo em substituição total ou parcial aos métodos tradicionais de via úmida. Considerado este fato, foi desenvolvido e validado um método para a determinação de SOC por espectroscopia NIR, visando seu empregado como método de rotina em laboratórios de análise de solos do Brasil. Para este fim, foram construídos modelos de calibração multivariada a partir de um número expressivo de amostras de solos (1490 amostras, 2.980 espectros) que englobam a variabilidade de solos brasileiros. Estes modelos foram validados através da submissão dos valores previstos das concentrações de matéria orgânica do solo (SOM) ao Programa de Análise de Qualidade de Laboratórios de Fertilidade (PAQLF). As questões envolvendo a transferência de calibração entre múltiplos instrumentos também foram abordadas e a regressão por vetores de suporte (SVR) foi avaliada como alternativa à regressão em mínimos quadrados parciais (PLS). Os resultados alcançados comprovaram de maneira contundente a robustez do método proposto e indicaram que o mesmo pode substitui o método de via úmida, superando seu desempenho em alguns casos. No estudo de transferência de calibração, foi demonstrado que quando dois ou mais espectrofotômetros NIR são empregados na aquisição dos dados, recomenda-se que ambos sejam de mesma configuração. Porém, quando instrumentos diferentes foram envolvidos, o método de atualização do modelo através da matriz aumentada apresentou resultados satisfatórios em relação aos demais métodos avaliados. Existem, no entanto, pelo menos dois gargalos da implementação da espectroscopia NIR em análises de rotina: (1) o elevado custo dos instrumentos em relação ao orçamento dos laboratórios de análise de solos no Brasil; e (2) a necessidade do emprego da quimiometria na etapa de modelagem dos dados. Ambas as questões podem ser solucionadas com políticas de subsídios para compra de instrumentos e intensivos treinamentos em quimiometria e espectroscopia NIR, que podem ser oferecidos pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária e por instituições de ensino superior do Brasil / Abstract: Current research indicates that near infrared spectroscopy (NIR) is the most promising alternative technique for the determination of soil organic carbon (SOC) in laboratories around the world in total or partial replacement traditional wet chemistry methods. Considering this fact, in this research it was developed and validated a method for determination of SOC by NIR spectroscopy, aiming its use in soils laboratories in Brazil as a routine analysis method. To this end, multivariate calibration models were constructed from a large number of soil samples (samples 1490, 2980 spectra) covering the variability of brazilian soils. These models were validated by the submission of the predicted concentrations of soil organic matter (SOM) in the Quality Program of Analysis of Fertility Laboratories (PAQLF). Issues involving the calibration transfer among several instruments were discussed and the support vector regression (SVR) was evaluated as an alternative to PLS. The results proved in a conclusive way the robustness of the proposed method and indicated that it can replace the wet chemistry method, outperforming it in some cases. Some general recommendations that can be drawn from this work are: when two or more NIR spectrophotometers are involved, it is recommended purchase or apply those of same configuration because the transfer methods evaluated generate better models when compared to those of different configuration. However, when different instruments are involved, the method of model updating through the augmented matrix showed satisfactory results when compared to other methods evaluated. There are at least two bottlenecks of the implementation of the NIR spectroscopy method in routine analysis of soil laboratories: (1) the cost of NIR spectroscopy instruments and their maintenance are considered high in relation to the budget of the laboratories of soil analysis in Brazil and (2) the spectral data treatment, which requires the use of chemometrics. Both aspects that hinder the implantation of NIR spectroscopy as a routine method can be solved, with a policy of subsidies to purchase equipment and intensive training in chemometrics that can be offered by Brazilian Corporation of Agricultural Research (Embrapa) and also by brazilian teaching institutions / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientador: Valdemir Antonio Rodrigues / Coorientador: Teresa Cristina Tarlé Pissarra / Banca: Lincoln Gehring Cardoso / Banca: Marcelo Zanata / Banca: Maurício Ranzini / Banca: Sérgio Campos / Resumo: A água disponível para o consumo humano vem se tornando cada vez mais escassa, um exemplo, foi a crise hídrica iniciada em 2014 na Região Metropolitana de São Paulo. Diante desse problema, uma possibilidade de melhorar a compreensão do comportamento hidrológico, é a utilização de tecnologias, ou seja, as bases computacionais, em especial a integração do SIG com a modelagem hidrológica, por possuir um grande potencial de estimar quantitativamente a vazão. O presente estudo teve como objetivo testar a aplicabilidade do modelo hidrológico SWAT para estimação de vazões em um trecho da bacia hidrográfica do rio Paraibuna - Vale do Paraíba, região da Mata Atlântica, no estado de São Paulo. O rio Paraibuna utiliza suas águas para gerar energia elétrica e é um dos formadores do rio Paraíba do Sul, importante corpo d'água da região sudeste do Brasil. Os dados climáticos e fluviométricos foram coletados no LHFWE/PESM-NC com uma série histórica de 22 anos. O trecho da bacia hidrográfica estudada tem elevação de 974 a 1662 metros, cinco tipos de solos e três tipos de usos da terra. As avaliações dos dados observados e simulados na calibração e validação foram feitas por meio da avaliação dos gráficos-visuais de dispersão, hidrogramas e índices estatísticos pelo SWAT-CUP. Os dados gerados do balanço hídrico pelo SWAT, após a calibração foram valores próximos com a realidade. Na calibração e validação foi verificado boa aderência entre os dados simulados e observados, ou seja, os valores s... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The water available for human consumption is becoming increasingly scarce, an example was the water crisis started in 2014 in the Metropolitan Region of São Paulo. Faced with this problem, one possibility to improve the understanding of hydrological behavior, is the use of technologies, that is, the computational bases, especially the integration of GIS with hydrological modeling, because it has a great potential of quantitatively estimate the flow rate. The present study had as objective to test the applicability of the SWAT hydrological model for flow estimation in the stretch of the Paraibuna river basin - Paraiba Valley, in the Atlantic Forest region, in the state of São Paulo. The Paraibuna River uses its waters to generate electricity and is one of the creators of the river South Paraiba, an important body of water in the southeastern region of Brazil. Climatic and fluviometric data were collected at the LHFWE/PESM-NC with a historical series of 22 years. The stretch of the studied basin has elevation of 974 to 1662 meters, five types of soils and three types of land use. The evaluations of the data observed and simulated in the calibration and validation were done by means of the evaluation of the visual graphics of dispersion, hydrograms and statistical indexes by SWAT-CUP. The data generated from the SWAT water balance after calibration, were close to reality. In the calibration and validation, in good adherence was observed between the simulated and observed data, that is, the simulated values recognized the peaks and recessions of the observed values. The statistical indices (NS, PBIAS, RSR and R²) calculated for SWAT calibration and validation were qualified as "very good" for the estimation of flows. The results confirmed the applicability of the model, so it can serve as a tool for planning and management of water resources public policies in watersheds, in the Atlantic Forest ... / Doutor

A popularização das tecnologias de monitoramento remoto possibilita e cria a necessidade do desenvolvimento de sistemas de calibração mais velozes, capazes de calibrar redes enquanto recebem dados, ou seja, em em tempo real. Este trabalho consistiu na proposição de dois novos métodos de calibração baseados em redes neurais artificiais construtivas, visando a aumentar a velocidade de processamento e a performance dos sistemas de calibração. O primeiro método consistiu em calibrar utilizando somente redes neurais artificiais. Um sistema foi desenvolvido para recorrentemente produzir respostas de modelos hidráulicos baseados no Epanet e transformá-los em padrões de treinamento para as RNA (redes neurais artificiais) construtivas. O segundo método consistiu no desenvolvimento de um sistema de calibração híbrido, utilizando as saídas da RNA do primeiro método para produzir valores para constituir a população inicial de soluções a serem buscadas usando os algoritmos genéticos (AG). Assim, pode-se considerar que o método híbrido proposto foi desenvolvido para produzir soluções a partir de boas aproximações para os valores ótimos. Os métodos propostos foram aplicados a quatro (4) setores de rede da cidade de Araraquara, SP. Os resultados das calibrações foram avaliados através da comparação das simulações e com os respectivos valores observados em campo, considerando critérios recomendados no Reino Unido. O primeiro método proposto mostrou-se pouco eficiente no processo de calibração, sendo útil, entretanto, como a primeira etapa da calibração através do método híbrido. O segundo método superou ligeiramente a performance obtida na qualidade da calibração dos dados de cargas de pressões e vazões comparadas com métodos de calibração clássicos e foi bastante superior no quesito velocidade. / The popularization of remote monitoring technologies allows and creates the need to develop faster calibration systems capable of calibrating networks while receiving data, i.e., in real time. This work consisted in proposing two new calibration methods based on constructive neural networks, aiming to increase the processing speed and performance of calibration systems. The first method was to calibrate using only artificial neural networks. A system was developed to produce responses of hydraulic models based on Epanet and turn them into training patterns for the constructive ANN (artificial neural networks) recurrently. The second method consisted in developing a hybrid calibration system using the outputs of the first method of RNA to produce values for the initial population of solutions to be searched using the genetic algorithms (GA). Thus, it can be considered that the hybrid method was developed to produce solutions from good approximations for the optimal values. The proposed methods were applied to four sectors of the city of Araraquara , SP. The results of the calibrations were evaluated by comparing the simulations and the respective values observed in the field, considering criteria recommended in the UK. The first proposed method proved inefficient in the calibration process, it is useful, however, as the first step of the calibration using the hybrid method. The second method was slightly better in performance obtained in the quality of the calibration data of pressures and flow rates compared with classical methods of calibration and it was quite superior in speed.

Um dos grandes desafios em medidas de espectrometria gama utilizando fontes que não podem ser consideradas pontuais é a determinação da eficiência de detecção do sistema, uma vez que a geometria da fonte impõe complexidades na tarefa como o tratamento do ângulo sólido e da auto-absorção. Alguns métodos para o cálculo dessa eficiência já são bem estabelecidos e podem ser encontrados na literatura. Neste trabalho é proposto um método com características distintas aos já existentes cujas principais vantagens são, não depender de conhecimento prévio da geometria de detecção e da composição química da amostra a ser medida, e permitir o cálculo da eficiência de uma fonte extensa a partir de medidas com fontes padrão em formato pontual. O método proposto foi testado comparando os valores das eficiências obtidas por ele com os valores obtidos usando uma fonte padrão extensa. Para testar o método proposto em diferentes condições foi utilizado solo como matriz para a amostra em duas diferentes espessuras, 1cm e 3cm. Testou-se também o comportamento do método quando a matriz tem número atômico efetivo mais alto (aqui utilizou-se solo misturado à limalha de ferro) e mais baixo (adição de pó de grafite ao solo). Os resultados indicaram que o método é adequado para amostras de solo com espessura mais fina; já para fontes mais espessas, dois dos três resultados indicaram que a eficiência foi subestimada pelo método proposto, sugerindo que uma geometria mais adequada deva ser escolhida para a amostragem das medidas / One of the greatest challenges in gamma spectroscopy measurements using extense sources is the determination of the system\'s detection efficiency, since the source\'s geometry leads to added complexity to the treatment of parameters as geometry and self-absorption. Some well-established methods for the efficiency determination can be found in the literature. In the present work a method with distinct characteristics is proposed with the main advantages that it doesn\'t require previous knowledge of the detection geometry or of the sample composition; moreover, it allows the determination of the detection efficiency for a large sample based only on measurements using a point-like standard source. The proposed method was tested comparing the efficiency values obtained using the method with the values obtained using a real large source with the same composition and geometry. In order to verify the performance of the method under different conditions, soil matrixes of two different thicknesses (1cm and 3cm) were used; also, to asses the method under different sample compositions, 3cm-thick soil matrixes with increased effective atomic number (where iron filings was added) and with reduced effective atomic mass (where graphite powder was added) were used. The results indicate that the proposed method is suitable for thinner soil samples; as for thicker samples, two of the three results showed a subestimation of the detection efficiency value determined, suggesting that a more suitable sampling geometry should be analyzed.

Propõe-se um sistema de visão computacional para leitura automática de dispositivos mostradores analógicos de instrumentos de medição que não possuem interface de comunicação digital. Esse sistema pode ser aplicado na automação de processos de calibração desses instrumentos ou em outros ensaios em que sejam feitas leituras repetitivas por um operador humano. Espera-se reduzir o tempo de leitura e os custos envolvidos nos processos e alcançar exatidão e incerteza ao menos equivalentes aos da leitura humana. A abordagem proposta se baseia na comparação da inclinação do ponteiro com as inclinações das marcas de escala do dispositivo mostrador. Em uma primeira etapa realiza-se o reconhecimento das marcas de escala e a correspondência de cada marca a um valor de leitura a partir de três imagens capturadas e algumas informações consideradas conhecidas como o número de escalas, o número de marcas principais por escala e os valores associados a essas marcas principais. Em seguida parte-se para uma segunda etapa em que para cada nova imagem capturada é obtido um valor de leitura por meio da interpolação entre valores de inclinações calculados e os valores de leitura associados às marcas de escala. Uma análise de incerteza de leitura mostra que para os instrumentos estudados e equipamentos empregados (câmera e lentes) a leitura automática é compatível com a leitura humana e que a incerteza poderia ser eventualmente melhorada. Foram realizados diversos testes de leitura automática. Os resultados obtidos confirmaram as expectativas de incertezas e a ocorrência de erros mais significativos foi da ordem de apenas um por cento o que revela a robustez do método para utilização real. / A computer vision system for automatic reading of measurement devices analogical displays which do not have a digital communication interface is proposed. This system could be applied for the automation of these devices calibration processes or in other assays in which repetitive readings are done by man. It is expected a reduction in time spent and costs involved and an achievement of accuracy and uncertainty at least equivalent to those attained in human readings. The approach is based on the comparison between the pointer slope and the display device scale marks slope. In a first step the scale marks are identified and a reading value is attributed to each mark from three captured images and some assumed known data as the number of scales, the number of the main marks per scale and the corresponding values associated with these main marks. Then, in a second step, an reading value is attained to each new captured image through the interpolation between the calculated slopes figures and the associated marks reading values. An reading uncertainty analysis shows that considering the studied instruments and the employed devices (camera and lens) the automatic reading is consistent with the human reading and the uncertainty could be eventually improved. Several automatic reading tests were carried out. The results confirmed the expectations of uncertainties and the meaningful error rate was about only one per cent revealing the methods robustness to real application.

A utilização de um modelo computacional para simular o consumo energético de edificações para diferentes fins tornou-se prática comum. Entretanto, para que suas finalidades sejam válidas para prédios em fase de operação é necessário que a simulação passe por uma fase denominada calibração, ou seja, ajuste de seus parâmetros de entrada para verificar que seu resultado esteja coerente com a realidade. Dado esta necessidade, este trabalho tem como objetivo a calibração da energia elétrica simulada por um modelo EnergyPlus do Hospital Universitário da Universidade de São Paulo (HU-USP). Na busca por este objetivo, faz-se a revisão do estado da arte sobre metodologias de calibração baseadas em evidência, ou seja, no qual os ajustes nos parâmetros de entradas baseiam-se em informações coletadas acerca do edifício real. Pela comparação destas metodologias, selecionou-se aquela proposta por Raftery, Keane e O donnell (2011) cuja aplicação mostrou-se mais generalizada para diferentes tipologias de edifícios. As medições disponíveis do HU-USP contra o qual as simulações foram confrontadas foram: consumo de prédio, consumo de uma das duas centrais de água gelada do prédio e medição de 16 equipamentos modulares do tipo split. Os indicadores estatísticos resultantes da comparação destas medições revelaram que, ao final do processo de calibração, apenas o consumo do prédio pôde ser considerado calibrado. A partir da simulação calibrada foram avaliadas quatro alternativas de eficiência energética, duas no sistema de iluminação e duas no sistema de climatização. As experiências acumuladas na calibração da simulação do HU-USP e a identificação de melhores práticas na literatura permitiram, ao final, a elaboração de uma nova metodologia que engloba a abordagem de um prédio com as características de edificações públicas brasileiras. / The use of a computational model for simulation of the energy consumption of buildings for different goals has become common practice. However, in order to use it to simulate operating buildings, it is necessary that the simulation undergoes a process called calibration. This means adjusting simulation input to certify that its output consistently represents the reality. This work objective is to calibrate the electric energy simulated by an energy model of the University Hospital of the University of São Paulo (HU-USP). The state of the art is reviewed in search of evidence-based calibration methodologies. This type of methodologies uses data collected from the real building to change the simulation input. It was selected the methodology proposed by Raftery, Keane and O donnell (2011) which was evaluated as the most generalized approach between the methodologies reviewed. The available measurements of HU-USP against which the simulations were confronted were: building electricity consumption, one (of the two) chilled water plant electricity consumption and the electricity measurement of 16 split type air conditioner. The statistical indicators resulted in comparisons of the measurements revealed, at the end of the calibration process, that only the consumption of the building could be considered calibrated. From the calibrated calibration, four energy efficiency alternatives were simulated, two concerning the lighting system and two concerning the air conditioning system. From the experience accumulated through the calibration of HU-USP electric energy consumption simulation and the identification of the best practices in the literature, it was elaborated a new methodology that includes an approach that deal with brazilian public buildings features.