Orientador: Rubens A. C. Lamparelli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-09T11:52:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_HugodeSouza_D.pdf: 5685544 bytes, checksum: 3cf72b0dbfd181c88c6ebe9be676447d (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Apesar do milho "safrinha" já representar uma grande proporção do milho produzido no Brasil e ter tido um significativo aumento de produtividade nos últimos anos, esta cultura ainda é relacionada ao baixo uso de tecnologia e à baixa produtividade. A primeira etapa deste estudo analisa as estatísticas e as relações entre os seguintes itens de verificação da qualidade das lavouras: data de semeadura; cobertura morta do solo; espaçamento das entrelinhas; estande e população de plantas; plantas problema; espaços entreplantas; infestação de ervas daninhas e perdas de colheita. A segunda etapa analisou a correlação espacial destas variáveis entre os diferentes talhões amostrados e mapeou a sua distribuição através das ferramentas da geoestatística na região do Médio Paranapanema. Na terceira etapa as variáveis foram utilizadas como critérios em uma avaliação multicriterial gerando um mapa de qualidade das lavouras. O método de polígonos de Thiessen foi utilizado no desagrupamento das estatísticas básicas (média, variância, assimetria), minimizando os problemas originados pela não aleatoriedade espacial da amostragem. O sistema de Plantio Direto (PD) foi discriminado estatisticamente do sistema de Preparo Convencional (PC) através de diversas variáveis, mas apenas a cobertura morta discriminou o PD da Semeadura na Palha de Inverno (SPi) e do PC. Oitenta e cinco por cento dos talhões avaliados tinham estande dentro dos limites aceitáveis e boa distribuição de plantas. Sessenta por cento dos itens de verificação apresentaram continuidade espacial entre talhões, o que permitiu o mapeamento através de krigagem ordinária. As áreas não ocupadas com milho foram retiradas da análise espacial utilizando-se uma máscara do uso da terra produzida pela classificação de imagens de satélite. A análise multicriterial (MCE) combinou o processo de análise hierárquica (AHP), para dar pesos aos critérios, e conjuntos fuzzy, para normalizar os critérios, possibilitando a avaliação e o mapeamento da qualidade das lavouras de milho "safrinha" em uma área de 1.577 km2. Palavras chaves: sistemas de preparo de solo; auditoria de qualidade; polígonos de Thiessen; sistemas de suporte a decisão; processo de análise hierárquica (AHP) / Abstract: Even though off-season or winter maize ("safrinha") today accounts for a large fraction of Brazilian maize production, and has displayed a significant increase in yield during the past few years, this crop is still associated with low technology and low yield. The first part of this study analyzes the statistics and relations among several variables of agricultural quality (items of quality verification): planting date; crop mulch cover; row spacing; plant stand and population; problem plants; plant spacing; weed infestation; harvest losses. The second part analyzes the spatial correlation of these variables among different plots sampled and maps the distribution by using spatial statistical tools in the Middle Paranapanema River Valley. In the third part, the variables were used as criteria in a multicriteria evaluation (MCE) that created an agricultural quality maps. Thiessen polygons were used to declustering the basic statistics (mean, variance, coefficient of skewness), minimizing problems introduced by non-random spatial sampling. No-tillage cultivation was statistically discriminated from conventional tillage by several variables, but only crop mulch cover separated no-tillage from winter crop mulch cultivation and conventional tillage. Eighty-five percent of plots studied had stands within acceptable limits and displayed good distribution of plants. Sixty percent of the variables showed spatial continuity among the plots, which permitted mapping by use ordinary kriging. Areas not planted in maize were removed from the spatial analysis using a mask of land use produced by a classification of satellite imagery. Multicriteria evaluation (MCE) combined the Analytic Hierarchy Process (AHP) to weight the criteria, and fuzzy sets were used to normalize the criteria, permitting the evaluation and mapping of agricultural quality of off-season ¿safrinha¿ maize in an area of 1,577 km2. Index terms: tillage systems; quality audit; Thiessen polygons; decision making; analytic hierarchy process (AHP) / Doutorado / Planejamento e Desenvolvimento Rural Sustentável / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientadores: Rodney Carlos Bassanezi, Adilson Jose Vieira Brandão / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-15T01:52:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cecconello_MoiseisdosSantos_D.pdf: 62393038 bytes, checksum: b7f0d1f9138d8e787749532bf661d026 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho desenvolvemos ferramentas de análise qualitativa para sistemas dinâmicos definidos sobre o espaço formado pelos conjuntos fuzzy com a níveis compactos e não vazios. São propostas condições para existência de pontos de equilíbrio para o fluxo fuzzy cuja função de pertinência é sobrejetiva, generalizando alguns resultados já conhecidos. Os fluxos fuzzy considerados aqui são determinados pela extensão de Zadeh aplicada em soluções de equações diferenciais autônomas. São obtidos também condições para a existência de pontos e órbitas periódicas para o fluxo fuzzy. Em particular, demonstramos um teorema tipo Poincaré-Bendixson para tais fluxos gerados por equações autônomas bidimensionais. A análise qualitativa desenvolvida é aplicada em sistemas dinâmicos fuzzy provenientes de modelos significativos da Biomatemática. / Abstract: In this work we develop some tools for qualitative analysis of dynamical systems defined on the metric space of fuzzy sets with compact and nonempty a cuts. Conditions are offered for the existence of equilibrium points for the flow whose fuzzy membership function is surjective, generalizing some results already known. Fuzzy flows considered here are determined by Zadeh's extension applied in solutions of autonomous differential equations. We also obtained conditions for the existence of periodic points and periodic orbits for the fuzzy flow. In particular, we demonstrate a theorem like Poincaré-Bendixson for such flows generated by two-dimensional autonomous equations. The qualitative analysis results are applied to fuzzy dynamic systems from meaningful models of Biomathematics. / Doutorado / Biomatematica / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador: Carlos Alberto Favarin Murari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T17:14:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavalcante_PatriciaLopes_M.pdf: 1174790 bytes, checksum: 78d8b398780924e7f52ce9c0e64a337f (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho é proposta uma versão fuzzy de fluxo de carga trifásico desbalanceado para redes de distribuição de energia elétrica. As características peculiares destas redes foram consideradas para tornar a solução o mais direta possível. Devido às técnicas específicas implementadas neste método, a decomposição LU e a substituição backward/forward da matriz Jacobiana, requeridas em métodos tradicionais, não são necessárias. O objetivo principal deste fluxo de carga é alcançar resultados que consideram as incertezas nas variáveis dos sistemas de potência. É utilizada uma função sinusoidal (forma de sino) ao invés de outras funções de pertinência, como por exemplo a trapezoidal e a triangular, para representar os números nebulosos e simular o fluxo de carga fuzzy. A função sinusoidal não requer técnicas adicionais como por exemplo, a-cortes e linearização, pois possui seus próprios operadores nebulosos. Para a validação do método proposto, resultados para diferentes redes são apresentados / Abstract: A fuzzy direct approach for unbalanced three-phase distribution load flow solutions was developed in this work. The special topological characteristics of distribution networks have been fully utilized to make the direct solution possible. Due to the distinctive solution techniques of the proposed method, the time-consuming LU decomposition and forward/backward substitution of the Jacobian matrix or admittance matrix required in the traditional load flow methods are no longer necessary. The main objective of this load flow is to get results which consider the vagueness in the power system's variables. The three-phase fuzzy load flow uses the bell shape function instead of others common membership functions, like trapezoidal and triangular, to represent fuzzy numbers and simulate a fuzzy load flow. The bell shape function doesn't require additional techniques like a-cuts and linearization to execute a fuzzy load flow because this function has proper operators. Test results demonstrate the validity of the proposed method / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Peter Sussner / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-25T00:54:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Esmi_Estevao_D.pdf: 1836434 bytes, checksum: 5c3a2879200ff2c7bb59b21e24a173fc (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Muitas das memórias associativas fuzzy (FAMs) da literatura correspondem a redes neurais com uma única camada de pesos que armazenam de forma distributiva as informações das associações desejadas. As principais aplicações deste tipo de mémorias associativas são encontradas em sistemas baseados em regras fuzzy. Nesta tese introduzimos a classe de memórias associativas fuzzy-T (T-FAMs) que, em contraste com estes outros modelos, representam redes neurais fuzzy com duas camadas. Caso particulares de T-FAMs, denominadas S-FAMs (duais) e E-FAMs, são baseadas em medidas de subsethood e equivalência fuzzy. Resultados gerais sobre a capacidade de armazenamento e a capacidade de correção de erro das T-FAMs também foram providenciados. Adicionalmente, introduzimos um algoritmo geral de treinamento para T-FAM cuja convergência é sempre garantida. Apresentamos ainda um algoritmo alternativo para treinamento de uma certa classe de E-FAMs que além de ajustar os seus parâmetros também determina automaticamente a topologia da rede. Finalmente, comparamos as taxas de classificação produzidas pelas T-FAMs com alguns classificadores bem conhecidos em diversos problemas de classificação disponíveis na internet. Além disso, aplicamos com sucesso as T-FAMs em um problema de auto-localização de robô móvel baseado em visão / Abstract: Most fuzzy associative memories in the literature correspond to neural networks with a single layer of weights that distributively contains the information about the associations to be stored. The main applications of these types of associative memory can be found in fuzzy rule-base systems. In contrast, we present in this thesis the class of T-fuzzy associative memories (T-FAMs) that represent fuzzy neural networks with two layers. Particular cases of T-FAMs, called (dual) S-FAMs and E-FAMs, are based on fuzzy subsethood and equivalence measures. We provide theoretical results concerning the storage capability and error correction capability of T-FAMs. Furthermore, we introduce a general training algorithm for T-FAM that is guaranteed to converge in a finite numbers of iterations. We also proposed another alternative training algorithm for a certain type of E-FAM that not only adjusts the parameters of the corresponding network but also automatically determines its topology. We compare the classification rates produced by T-FAMs with that ones of some well-known classifiers in several benchmark classification problems that are available on the internet. Finally, we successful apply T-FAM approach to a problem of vision-based selflocalization in mobile robotics / Doutorado / Matematica Aplicada / Doutor em Matemática Aplicada

Orientadores: Akebo Yamakami, Ricardo Coelho Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T06:43:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ciappina_JussaraRodrigues_D.pdf: 6752680 bytes, checksum: 3dcb7910cc5098e44936e76045792069 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Este trabalho apresenta dois métodos baseados no método clássico de decomposição de Dantzig-Wolfe e um método heurístico, os quais resolvem problemas com incertezas nos parâmetros utilizando a teoria dos conjuntos fuzzy. O primeiro aborda incertezas somente nos custos, enquanto que, os outros dois abordam incertezas nos custos e nas restrições. Métodos que utilizam técnicas de decomposição são indicados para resolver problemas de grande porte que apresentam uma estrutura especial em uma parte do conjunto das restrições. Um exemplo de problema que apresenta tal estrutura é o problema de fluxo multiproduto. Este problema pode ser modelado através de um grafo, cujos nós representam pontos de oferta, demanda e passagem de produtos que trafegam pelos arcos da rede. O objetivo é determinar o fluxo de cada produto nos arcos, de modo a atender a demanda a um custo mínimo, respeitando as restrições de capacidade dos arcos e as restrições de conservação de fluxo dos nós. Com exceção do terceiro, os demais métodos propostos neste trabalho não se limitam a resolver problemas de fluxo multiproduto fuzzy, também resolvem problemas de programação linear fuzzy que apresentam uma estrutura especial em uma parte do conjunto das restrições / Abstract: In this work we present two methods based in the classical Dantzig-Wolfe decomposition and a heuristic method, which solve problems with uncertainties in the parameters using the theory of fuzzy sets. The first one deals with uncertainties only in costs, while the others two deal with uncertainties in costs and restrictions. Methods using decomposition techniques address problems that have a special structure in the set of restrictions. An example of such a problem that has this structure is the fuzzy multicommodity flow problem. This problem can be modeled by a graph whose nodes represent points of supply, demand and passage of commodities that travel by the arcs of the network. The objective is to determine the flow of each commodity in the arcs, in order to meet demand at a minimal cost while respecting the capacity restrictions of the arcs and the flow conservation restrictions of the nodes. With the exception of the third, the other methods proposed in this work are not limited to solve fuzzy multicommodity flow problems, also solve fuzzy linear programming problems that have a special structure in a part of the set of restrictions / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Peter Sussner / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-07T23:05:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mesquita_MarcosEduardoRibeirodoValle_D.pdf: 1277085 bytes, checksum: 70e93671eb62f360b430f7b81b3c71e3 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Uma Memória Associativa (AM, Associative Memory) é um modelo projetado para armazenar pares de entrada e saída. Sobretudo, uma AM deve ser capaz de recordar uma sida desejada ao mesmo após a apresentação de uma versão incompleta ou destorcida de um padrão de entrada. Essa tese de doutorado discute as Memórias Associativas Morfológicas Nebulosas (FMAMs, Fuzzi Morphological Associative Memories), uma classe de memórias associativas elaboradas para armazenar padrões nebulosas cujos neurÔnios realizam operações elementares da morfologia matemática, i.e., dilatação, erosão, anti-dilatação e anti-erosão. É verificado que os principais modelos de Memória Associativa Nebulosa (FAM, Fuzzy Associative Memory) pertencem à classe das FMAMs. Essa tese introduz as Memórias Associativas Nebulosas Implicativas (IFAMs, Implicative Fuzzy Associative Memories) e suas versões duas com respeito à negação e adjunção. Uma IFAM é uma FMAM onde os pares de entrada e saída são armazenados usando o armazenamento nebuloso implicativo. No armazenamento nebuloso implicativo, os pesos sinápticos. Resultados sobre a fase de armazenamento faz IFAMs e das IFAMs duas são apresentados. Em particular, são demonstrados teoremas sobre a convergência, capacidade de armazenamento, tolerância à ruído e pontos fixos das IFAMs e das IFAMs duais para o caso autoassoplos e resultados teóricos. Finalmente, são apresentadas duas aplicações das FMAMs em problemas de previsão de séries temporais. O primeiro problema trata da previsão da mão-de-obra requerida em industrias metalúrgicas enquanto que a segunda aplicação refere-se a previsão da vazão média mensal da usina hidrelétrica de Furnas / Abstract: Associative memories (AMs) are models that allow for the storage of pattern associations and the retrieval of the desired output pattern upon presentation of a possibly noisy or incomplete version of an input pattern. This thesis discusses fuzzy morphological associative memories (FMAMs), a general class of AMs designed to store fuzzy patterns and described by fuzzy neural networks. Each neuron of a FMAM model performs an elementary operation of mathematical morphology such as dilation, erosion, anti-dilation, and anti-erosion. We show that the most widely known models of fuzzy associative memories (FAMs) belong to the FMAM class. This thesis introduces the implicative fuzzy associative memories (IFAMs) and their dual versions with respect to negation and adjunction. An IFAM is a FMAM model where the patterns are stored by means of implicative fuzzy learning. Specifically, in implicative fuzzy learning, the synaptic weights are given by the minimum of the implication of pre- and postsynaptic activations. We present results concerning the recall and storing phase of IFAM and the dual IFAM models. In particular, we present theorems concerning the convergence, the storage capacity, the noise tolerance, and the fixed points of the IFAM and dual IFAM models in the auto-associative case. We compare the IFAMs with several others FAM models by means of theoretical results and examples. Finally, we present two applications of FMAM models in problems of time-series prediction. The first problem concerns the engineering manpower requirement in steel manufacturing industry while the second refers to the stream flow prediction of a large hydroelectric plant, namely Furnas / Doutorado / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador: Peter Sussner / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-26T15:06:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bueno_FelipeRoberto_M.pdf: 1499339 bytes, checksum: 85b58d8b856fafa47974349e80c1729e (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Perceptrons morfológicos (MPs) pertencem à classe de redes neurais morfológicas (MNNs). Estas redes representam uma classe de redes neurais artificiais que executam operações de morfologia matemática (MM) em cada nó, possivelmente seguido pela aplicação de uma função de ativação. Vale ressaltar que a morfologia matemática foi concebida como uma teoria para processamento e análise de objetos (imagens ou sinais), por meio de outros objetos chamados elementos estruturantes. Embora inicialmente desenvolvida para o processamento de imagens binárias e posteriormente estendida para o processamento de imagens em tons de cinza, a morfologia matemática pode ser conduzida de modo mais geral em uma estrutura de reticulados completos. Originalmente, as redes neurais morfológicas empregavam somente determinadas operações da morfologia matemática em tons de cinza, denominadas de erosão e dilatação em tons de cinza, segundo a abordagem umbra. Estas operações podem ser expressas em termos de produtos máximo aditivo e mínimo aditivo, definidos por meio de operações entre vetores ou matrizes, da álgebra minimax. Recentemente, as operações da morfologia matemática fuzzy surgiram como funções de agregação das redes neurais morfológicas. Neste caso, falamos em redes neurais morfológicas fuzzy. Perceptrons híbridos lineares/morfológicos fuzzy foram inicialmente projetados como uma generalização dos perceptrons lineares/morfológicos existentes, ou seja, os perceptrons lineares/morfológicos fuzzy podem ser definidos por uma combinação convexa de uma parte morfológica fuzzy e uma parte linear. Nesta dissertação de mestrado, introduzimos uma rede neural artificial alimentada adiante, representando um perceptron híbrido linear/morfológico fuzzy chamado F-DELP (do inglês fuzzy dilation/erosion/linear perceptron), que ainda não foi considerado na literatura de redes neurais. Seguindo as ideias de Pessoa e Maragos, aplicamos uma suavização adequada para superar a não-diferenciabilidade dos operadores de dilatação e erosão fuzzy utilizados no modelo F-DELP. Em seguida, o treinamento é realizado por intermédio de um algoritmo de retropropagação de erro tradicional. Desta forma, aplicamos o modelo F-DELP em alguns problemas de classificação conhecidos e comparamos seus resultados com os produzidos por outros classificadores / Abstract: Morphological perceptrons (MPs) belong to the class of morphological neural networks (MNNs). These MNNs represent a class of artificial neural networks that perform operations of mathematical morphology (MM) at every node, possibly followed by the application of an activation function. Recall that mathematical morphology was conceived as a theory for processing and analyzing objects (images or signals), by means of other objects called structuring elements. Although initially developed for binary image processing and later extended to gray-scale image processing, mathematical morphology can be conducted very generally in a complete lattice setting. Originally, morphological neural networks only employed certain operations of gray-scale mathematical morphology, namely gray-scale erosion and dilation according to the umbra approach. These operations can be expressed in terms of (additive maximum and additive minimum) matrix-vector products in minimax algebra. It was not until recently that operations of fuzzy mathematical morphology emerged as aggregation functions of morphological neural networks. In this case, we speak of fuzzy morphological neural networks. Hybrid fuzzy morphological/linear perceptrons was initially designed by generalizing existing morphological/linear perceptrons, in other words, fuzzy morphological/linear perceptrons can be defined by a convex combination of a fuzzy morphological part and a linear part. In this master's thesis, we introduce a feedforward artificial neural network representing a hybrid fuzzy morphological/linear perceptron called fuzzy dilation/erosion/linear perceptron (F-DELP), which has not yet been considered in the literature. Following Pessoa's and Maragos' ideas, we apply an appropriate smoothing to overcome the non-differentiability of the fuzzy dilation and erosion operators employed in the proposed F-DELP models. Then, training is achieved using a traditional backpropagation algorithm. Finally, we apply the F-DELP model to some well-known classification problems and compare the results with the ones produced by other classifiers / Mestrado / Matematica Aplicada / Mestre em Matemática Aplicada

Orientador: Peter Sussner / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-26T17:27:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Schuster_Tiago_M.pdf: 2910336 bytes, checksum: 1f5147831dd6410a0fdb0c0fa53d94c8 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: As últimas décadas têm testemunhado a emergência de uma variedade de abordagens à resolução de problemas com base na computação em reticulados como, por exemplo, as redes neurais morfológicas e os modelos neurocomputação e de raciocínio fuzzy em reticulados. Usamos aqui o termo "reticulado'' no sentido dado no trabalho seminal de Birkhoff. A teoria dos reticulados nasceu da álgebra booleana e tem um grande leque de aplicações como a análise de conceitos formais, a inteligência computacional, a teoria dos conjuntos fuzzy e a morfologia matemática (MM). A MM em reticulados completos representa a base teórica para uma série de modelos de inteligência computacional conhecidos como redes neurais morfológicas (MNNs), que incluem as memórias associativas morfológicas em tons de cinza e as memórias associativas morfológicas fuzzy (FMAMs). As últimas décadas têm testemunhado a emergência de uma variedade de abordagens à resolução de problemas com base na computação em reticulados como, por exemplo, as redes neurais morfológicas e os modelos neurocomputação e de raciocínio fuzzy em reticulados. Usamos aqui o termo "reticulado'' no sentido dado no trabalho seminal de Birkhoff. A teoria dos reticulados nasceu da álgebra booleana e tem um grande leque de aplicações como a análise de conceitos formais, a inteligência computacional, a teoria dos conjuntos fuzzy e a morfologia matemática (MM). A MM em reticulados completos representa a base teórica para uma série de modelos de inteligência computacional conhecidos como redes neurais morfológicas (MNNs), que incluem as memórias associativas morfológicas em tons de cinza e as memórias associativas morfológicas fuzzy (FMAMs). O advento de sistemas fuzzy tipo-2 sugere o desenvolvimento das FMAMs tipo-2 e em particular FMAMs tipo-2 intervalar, ou FMAMs intervalar (IV-FMAMs). Observemos aqui que a classe dos conjuntos fuzzy, assim como a dos conjuntos fuzzy tipo-2, fuzzy tipo-2 intervalar e fuzzy intervalar sobre um universo arbitrário em conjunção com diferentes escolhas de ordens parciais formam classes de conjuntos L-fuzzy, em que L denota um reticulado completo. Nessa dissertação de mestrado, introduzimos as memórias associativas L-fuzzy (L-FMAMs) com base na morfologia matemática L-fuzzy (L-FMM). Nosso foco está nas FMAMs fuzzy intervalar, uma vez que sistemas fuzzy intervalar têm sido aplicados com sucesso em problemas de engenharia, computação com palavras e raciocínio aproximado. Nós aplicamos os modelos de IV-FMAMs em conjunção com a técnica de clusterização fuzzy c-means intervalar a um problema de predição de série temporal, especificamente o prognóstico da vazão mensal de uma usina hidroelétrica localizada no sudeste brasileiro. Por fim, comparamos as predições produzidas pela abordagem das IV-FMAMs com aquelas produzidas por modelos competitivos da literatura / Abstract: The last decade has witnessed the emergence of a variety of lattice computing approaches towards computational intelligence such as morphological neural networks and fuzzy lattice reasoning / neuro-computing models. Here, the technical term "lattice" refers to a lattice in the mathematical sense of Birkhoff's seminal work. Lattice theory grew out of Boolean algebra and has found a wide range of applications such as mathematical morphology, formal concept analysis, computational intelligence, and fuzzy set theory. Mathematical morphology on complete lattices represents the theoretical basis for a range of computational intelligence models known as morphological neural networks (MNNs) including gray-scale and fuzzy morphological associative memories (FMAMs). The advent of type-2 fuzzy systems suggests the development of type-2 FMAMs and in particular interval type-2 FMAMs or interval-valued FMAMs. Recall that the class of fuzzy sets as well as the classes of type-2, interval type-2, and interval-valued fuzzy sets over an arbitrary universe together with different choices of partial orderings form classes of L-fuzzy sets, where L denotes a complete lattice. In this master's thesis, we introduce L-fuzzy morphological associative memories (L-FMAMs) on the basis of L-FMM. Our focus is on interval-valued FMAMs since interval type-2 fuzzy systems, have found various applications in engineering, computing with words, and approximate reasoning. We applied the aforementioned interval-valued FMAM models in conjunction with the interval-valued fuzzy c-means clustering technique to a time-series prediction problem in industry, namely the problem of forecasting the average monthly streamflow of a hydroelectric plant located in southeastern Brazil, and compared the predictions produced by the IV-FMAM approach with the ones produced by a number of competitive models from the literature / Mestrado / Matematica Aplicada / Mestre em Matemática Aplicada

Esta dissertação apresenta uma metodologia baseada em Algoritmos Genéticos e Teoria dos Conjuntos Fuzzy que determina o número ótimo de medidores de Qualidade de Energia, bem como os pontos onde os mesmos devem ser instalados para monitorar Afundamentos e Elevações de Tensão em redes de transmissão de energia elétrica. A metodologia desenvolvida representa uma ferramenta para diversas áreas de uma empresa de energia elétrica, porque ela indica a melhor maneira para se alocar medidores de Qualidade de Energia, considerando as restrições econômicas a que as empresas estão sujeitas. Além disto, a metodologia também determina a melhor configuração para um sistema de medição para um sistema de potência, quando há barras que devem ser monitoradas e/ou o número de medidores disponíveis é menor que o mínimo necessário para atingir a completa Observabilidade. O trabalho desenvolvido também representa uma importante aplicação dos Algoritmos Genéticos em conjunto com a Teoria dos Conjuntos Fuzzy. Ele define aspectos a serem considerados no problema de monitoração de Qualidade de Energia Elétrica e sugere rapidamente a melhor forma de atender diferentes objetivos e restrições operacionais. A fim de validar o modelo proposto, nesta dissertação, três redes elétricas são avaliadas para determinar o número mínimo de medidores de Qualidade de Energia, bem como a localização onde esses equipamentos deveriam ser instalados. Os níveis de Redundância e de Observabilidade são apresentados, bem como as formulações usadas para atingir os resultados apresentados. / This dissertation presents a methodology based on Genetic Algorithms and Fuzzy Mathematical Programming to determine the optimum number of power quality monitors and the locations they should be installed to measure Voltage Sags and Swells in transmission power networks. The methodology developed represents a tool for planning power networks, because it indicates the best way to allocate the power quality monitors, considering economical constraints. Similar to this, the methodology also determines the best configuration for a monitoring system when there are important busses to monitor and the number of monitors available is lower than the minimal needed to accomplish completely Observability. The work presented here also represents an important Genetic Algorithms application. With fuzzy mathematical programming it easily allows the definition of aspects to be considered in the monitoring problem and quickly suggests the best way to attend different objectives and operational restrictions. In order to validate the developed model proposed in this dissertation three electric power networks are assessed to determine the minimum number of power quality monitors as well as the locations where these devices should be installed. The levels of Redundancy and Observability are presented as well as the formulations used to achieve the results.

Orientador: Aneirson Francisco da Silva / Resumo: A gestão baseada no Lean Manufacturing tem como princípio o desenvolvimento de processos enxutos com a capacidade de utilizar da melhor forma os recursos disponíveis e eliminar atividades que não agregam valor. Com isso, o programa Total Productive Maintenance (TPM), está entre os métodos que auxiliam nesse objetivo, pois desenvolve a função de gerir a manutenção de máquinas, equipamentos e meio ambiente de trabalho de forma que os investimentos feitos tendam ao aumento da eficiência global. Para isso, uma maneira de controlar o desempenho dos processos é aplicando ferramentas capazes de mensurar a eficiência relativa. Pois, além de verificar quantitativamente a eficiência relativa, estes métodos e ferramentas servem de fundamentação para auxiliar os gestores na tomada de decisões nas organizações. A empresa em estudo, uma multinacional de autopeças situada no Vale do Paraíba/SP, emprega o programa TPM e apoia-se no indicador Overall Equipment Effectiveness (OEE) para as avaliações de eficiência. Entretanto, o presente estudo propôs um indicador de eficiência que combina um modelo multicritério com a Lógica dos Conjuntos Fuzzy, no qual, diferentemente do OEE, é possível escolher os parâmetros que interferem na eficiência do processo e adicionar o conhecimento dos especialistas aos dados nítidos para assim, verificar o comportamento do cenário. Para o indicador proposto, foram simulados três cenários, dispostos em forma de ranking (do mais eficiente ao menos eficiente) e compa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Management based on Lean Manufacturing has as principle the development of lean processes with the ability to make the best use of available resources and eliminate activities that do not add value. Thus, the Total Productive Maintenance (TPM) program is one of the methods that help this goal, because it develops the role of managing the maintenance of machinery, equipment and working environment, for that the investments made tend to increase the overall efficiency. For this, one way to control process performance is to apply tools developed to measure relative efficiency. Because, in addition to quantitatively verifying relative efficiency, these methods and tools are based managers for decision-making in organizations. The company under study, an auto parts multinational located in Vale do Paraíba / SP, use the TPM program and for efficiency assessments is supported by the Overall Equipment Effectiveness (OEE) indicator. However, the present study proposed an efficiency indicator that combines a multicriteria model with the Fuzzy Set Logic, in which, unlike OEE, it is possible to choose the parameters that interfere in the process efficiency and to add expert knowledge to the clear data for verify the behavior of the scenario. For the proposed indicator, three scenarios were simulated, creating the ranking (from the most efficient to the least efficient) and compared to the OEE indicator ranking. Once this was done, it was observed that there was divergence in most positio... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre