O presente trabalho apresenta dois novas modelos conexionistas, baseados na teoria da adaptação ressonante (ART): Simplified Fuzzy ARTMAP e Semantic ART (SMART). Descreve-se a modelagem, adaptação, implementação e validação destes, enquanto incorporados ao sistema hibrido HYCONES, para resolução de problemas de diagnostico medico em cardiopatias congênitas e nefrologia. HYCONES é uma ferramenta para a construção de sistemas especialistas híbridos que integra redes neurais com frames, assimilando as qualidades inerentes aos dois paradigmas. 0 mecanismo de frames fornece tipos construtores flexíveis para a modelagem do conhecimento do domínio, enquanto as redes neurais, representadas na versão original de HYCONES pelo modelo neural combinatório (MNC), possibilitam tanto a automação da aquisição de conhecimento, a partir de uma base de casos, quanta a implementação de aprendizado indutivo e dedutivo. A teoria da adaptação ressonante 6 caracterizada, principalmente, pela manutenção do equilíbrio entre as propriedades de plasticidade e estabilidade durante o processo de aprendizagem. ART inclui vários modelos conexionistas, tais como: Fuzzy ARTMAP, Fuzzy ART, ART 1, ART 2 e ART 3. Dentre estes, a rede neural Fuzzy ARTMAP destaca-se por possibilitar o tratamento de padr6es analógicos a partir de dois módulos ART básicos. O modelo Simplified Fuzzy ARTMAP, como o pr6prio nome o diz, a uma simplificação da rede neural Fuzzy ARTMAP. Ao contrario desta, o novo modelo possibilita o tratamento de padrões analógicos, a partir de apenas um modulo ART, responsável pelo tratamento dos padrões de entrada, adicionado de uma camada, responsável pelos padrões alvo. Mesmo com apenas um modulo ART, o modelo Simplified Fuzzy ARTMAP 6 capaz de reter o mesmo nível de desempenho obtido com a rede neural Fuzzy ARTMAP pois, continua a garantir, conjuntamente, a maximização da generalização e a minimização do erro preditivo, através da execução da estratégia match-tracking. Para a construção da base de casos de cardiopatias congênitas, 66 prontuários médicos, das três cardiopatias congênitas mais freqüentes, foram extraídos do banco de dados de pacientes submetidos a cirurgia cardíaca no Instituto de Cardiologia RS (ICFUC-RS). Tais prontuários abrangem o período de janeiro de 1986 a dezembro de 1990 e reportam 22 casos de Comunicação Interatrial (CIA), 29 de Comunicação Interventricular (CIV) e 15 de Defeito Septal Atrioventricular (DSAV). Para a análise de desempenho do sistema, 33 casos adicionais, do referido período, foram extraídos aleatoriamente do banco de dados do ICFUC-RS. Destes 33 casos, 13 apresentam CIA, 10 CIV e 10 DSAV. Para a construção da base de casos de síndromes renais, 381 prontuários do banco de dados de síndromes renais da Escola Paulista de Medicina foram analisados e 58 evidencias, correspondentes a dados de hist6ria clinica e exame físico dos pacientes, foram extraídas semi-automaticamente. Do total de casos selecionados, 136 apresentam Uremia, 85 Nefrite, 100 Hipertensão e 60 Litiase. Dos 381 casos analisados, 254 foram escolhidos aleatoriamente para a composicao do conjunto de treinamento, enquanto que os demais foram utilizados para a elaboração do conjunto de testes. Para que HYCONES II fosse validado, foram construídas 46 versões da base de conhecimento hibrida (BCH) para o domínio de cardiopatias congênitas e 46 versões da BCH para o de nefrologia. Em ambos os domínios médicos as respectivas bases de conhecimento foram construídas, automaticamente, a partir das respectivas bases de casos de treinamento. Das 46 versões geradas para cada grupo, uma representa o modelo MNC e 45 os modelos ART. As versões ART dividem-se em grupos de 3: 15 versões foram formadas a partir do modelo Simplified Fuzzy ARTMAP; 15 a partir deste mesmo modelo, sem que os padrões de entrada fossem normalizados; e, finalmente, 15 para o modelo Semantic ART. Na base de testes CHD, o desempenho da versa° HYCONES II - Simplified Fuzzy ARTMAP foi semelhante ao da versa° MNC. A primeira acertou 29 dos 33 diagnósticos (87,9%), enquanto a segunda apontou corretamente 31 dos 33 diagnósticos apresentados (93,9%). Na base de testes de síndromes renais, o desempenho de HYCONES II Fuzzy ARTMAP foi superior ao da versão MNC (p < 0,05). Ambas -Simplified acertaram, respectivamente, 108 (85%) e 95 (74,8%) diagnósticos, em 127 casos submetidos. Ainda que o desempenho da versão HYCONES II - Simplified Fuzzy ARTMAP se revelasse promissor, ao se examinar o conteúdo das redes geradas por este modelo, pode-se observar que estas divergiam completamente daquelas obtidas pelo MNC. As redes que levaram a conclusão diagnostica, na versão HYCONES - MNC, possuíam conteúdo praticamente igual aos grafos de conhecimento, elicitados de especialistas em cardiopatias congênitas. JA, as redes ativadas na versa° HYCONES II - Simplified Fuzzy ARTMAP, além de representarem numero bem major de evidencias que as redes MNC, a grande maioria destas ultimas representam a negação do padrão de entrada. Este fato deve-se a um processo de normalização, inerente ao modelo Simplified Fuzzy ARTMAP, no qual cada padrão de entrada e duplicado. Nesta duplicação, são representadas as evidências presentes em cada caso e, ao mesmo tempo, complementarmente, as evidencias ausentes, em relação ao total geral das mesmas na base de casos. Esta codificação inviabiliza o mecanismo de explanação do sistema HYCONES, pois, na área módica, os diagnósticos costumam ser feitos a partir de um conjunto de evidencias presentes e, não, pela ausência delas. Tentou-se, então, melhorar o conteúdo semântico das redes Simplified Fuzzy ARTMAP. Para tal, o processo de normalização ou codificação complementar da implementação do modelo foi retirado, validando-o novamente, contra o mesma base de testes. Na base de testes CHD, o desempenho de HYCONES II - Simplified Fuzzy ARTMAP, sem a codificação complementar, foi inferior ao da versão MNC (p < 0,05). A primeira acertou 25 dos 33 diagnósticos (75,8%), enquanto a segunda apontou corretamente 31 dos mesmos (93,9%). Na base de testes renais, o desempenho da versa° HYCONES II - Simplified Fuzzy ARTMAP, sem a codificação complementar, foi semelhante ao da versa° MNC. Dos 127 casos apresentados, a primeira acertou 98 diagn6sticos (77,2%), contra 95 da segunda (74,8%). Constatou-se, ainda, que as categorias de reconhecimento formadas pelo modelo Simplified Fuzzy ARTMAP continuavam a apresentar diferenças marcantes quanto ao seu conteúdo, quando comparadas as redes MNC ou aos grafos de conhecimento elicitados de especialistas. O modelo Semantic ART foi, então, proposto, na tentativa de se melhorar o conteúdo semantic° das redes ART. Modificou-se, então, o algoritmo de aprendizado do modelo Simplified Fuzzy ARTMAP, introduzindo-se o mecanismo de aprendizado indutivo do modelo MNC, i.e., o algoritmo de punições e recompensas, associado ao de poda e normalização. Nova validação com a mesma base de testes foi realizada. Para a base de testes de CHD, o desempenho de HYCONES II - SMART foi semelhante ao da versão Simplified Fuzzy ARTMAP e da versão MNC. A primeira e a segunda acertaram 29 dos 33 diagnósticos (87,9%), enquanto a versão MNC apontou corretamente 31 dos 33 diagnósticos apresentados (93,9%). Na base de testes de síndromes renais, o desempenho de HYCONES II - SMART foi superior ao da versão MNC (p < 0,05) e igual ao da versão Simplified Fuzzy ARTMAP. A primeira e a Ultima acertaram 108 dos 127 diagnósticos (85%), enquanto a segunda apontou corretamente 95 dos mesmos (74,8%). Desta feita, observou-se que as redes neurais geradas por HYCONES II - SMART eram semelhantes em conteúdo as redes MNC e aos grafos de conhecimento elicitados de múltiplos especialistas. As principais contribuições desta dissertação são: o projeto, implementação e validação dos modelos Simplified Fuzzy ARTMAP e SMART. Destaca-se, porem, o modelo SMART, que apresentou major valor semântico nas categorias de reconhecimento do que o observado nos modelos ART convencionais, graças a incorporação dos conceitos de especificidade e relevância. Esta dissertação, entretanto, representa não só a modelagem e validação de dois novos modelos neurais, mas sim, o enriquecimento do sistema HYCONES, a partir da continuação de dissertação de mestrado previamente defendida. A partir do presente trabalho, portanto, é dada a possibilidade de escolha, ao engenheiro de conhecimento, de um entre três modelos neurais: o MNC, o Semantic ART e o Simplified Fuzzy ARTMAP que, sem exceção, apresentam Born desempenho. Os dois primeiros destacam-se, contudo, por suportarem semanticamente o contexto. / This dissertation presents two new connectionist models based on the adaptive resonance theory (ART): Simplified Fuzzy ARTMAP and Semantic ART (SMART). The modeling, adaptation, implementation and validation of these models are described, in their association to HYCONES, a hybrid connectionist expert system to solve classification problems. HYCONES integrates the knowledge representation mechanism of frames with neural networks, incorporating the inherent qualities of the two paradigms. While the frames mechanism provides flexible constructs for modeling the domain knowledge, neural networks, implemented in HYCONES' first version by the combinatorial neuron model (CNM), provide the means for automatic knowledge acquisition from a case database, enabling, as well, the implementation of deductive and inductive learning. The Adaptive Resonance Theory (ART) deals with a system involving selfstabilizing input patterns into recognition categories, while maintaining a balance between the properties of plasticity and stability. ART includes a series of different connectionist models: Fuzzy ARTMAP, Fuzzy ART, ART 1, ART 2, and ART 3. Among them, the Fuzzy ARTMAP one stands out for being capable of learning analogical patterns, using two basic ART modules. The Simplified Fuzzy ARTMAP model is a simplification of the Fuzzy ARTMAP neural network. Constrating the first model, the new one is capable of learning analogical patterns using only one ART module. This module is responsible for the categorization of the input patterns. However, it has one more layer, which is responsible for receiving and propagating the target patterns through the network. The presence of a single ART module does not hamper the Simplified Fuzzy ARTMAP model. The same performance levels are attained when the latter one runs without the second ART module. This is certified by the match-tracking strategy, that conjointly maximizes generalization and minimizes predictive error. Two medical domains were chosen to validate HYCONES performance: congenital heart diseases (CHD) and renal syndromes. To build up the CHD case base, 66 medical records were extracted from the cardiac surgery database of the Institute of Cardiology RS (ICFUC-RS). These records cover the period from January 1986 to December 1990 and describe 22 cases of Atrial Septal Defect (ASD), 29 of Ventriculal Septal Defect (VSD), and 15 of Atrial- Ventricular Septa! Defect (AVSD), the three most frequent congenital heart diseases. For validation purposes, 33 additional cases, from the same database and period mentioned above, were also extracted. From these cases, 13 report ASD, 10 VSD and 10 AVSD. To build the renal syndromes case base, 381 medical records from the database of the Escola Paulista de Medicina were analyzed and 58 evidences, covering the patients' clinical history and physical examination data, were semiautomatically extracted. From the total number of selected cases, 136 exhibit Uremia, 85 Nephritis, 100 Hypertension, and 60 Calculosis. From the 381 cases analyzed, 245 were randomically chosen to build the training set, while the remaining ones were used to build the testing set. To validate HYCONES II, 46 versions of the hybrid knowledge base (HKB) with congenital heart diseases were built; for the renal domain, another set of 46 HKB versions were constructed. For both medical domains, the HKBs were automatically generated from the training databases. From these 46 versions, one operates with the CNM model and the other 45 deals with two ART models. These ART versions are divided in three groups: 15 versions were built using the Simplified Fuzzy ARTMAP model; 15 used the Simplified Fuzzy ARTMAP model without the normalization of the input patterns, and 15 used the Semantic ART model. HYCONES II - Simplified Fuzzy ARTMAP and HYCONES - CNM performed similarly for the CH D domain. The first one pointed out correctly to 29 of the 33 testing cases (87,9%), while the second one indicated correctly 31 of the same cases (93,9%). In the renal syndromes domain, however, the performance of HYCONES II - Simplified Fuzzy ARTMAP was superior to the one exhibited by CNM (p < 0,05). Both versions pointed out correctly, respectively, 108 (85%) and 95 (74.8%) diagnoses of the 127 testing cases presented to the system. HYCONES II - Simplified Fuzzy ARTMAP, therefore, displayed a satisfactory performance. However, the semantic contents of the neural nets it generated were completely different from the ones stemming from the CNM version. The networks that pointed out the final diagnosis in HYCONES - CNM were very similar to the knowledge graphs elicited from experts in congenital heart diseases. On the other hand, the networks activated in HYCONES II - Simplified Fuzzy ARTMAP operated with far more evidences than the CNM version. Besides this quantitative difference, there was a striking qualitative discrepancy among these two models. The Simplified Fuzzy ARTMAP version, even though pointing out to the correct diagnoses, used evidences that represented the complementary coding of the input pattern. This coding, inherent to the Simplified Fuzzy ARTMAP model, duplicates the input pattern, generating a new one depicting the evidence observed (on-cell) and, at the same time, the absent evidence, in relation to the total evidence employed to represent the input cases (off-cell). This coding shuts out the HYCONES explanation mechanism, since medical doctors usually reach a diagnostic conclusion rather from a set of observed evidences than from their absence. The next step taken was to improve the semantic contents of the Simplified Fuzzy ARTMAP model. To achieve this, the complement coding process was removed and the modified model was, then, revalidated, through the same testing sets as above described. In the CHD domain, the performance of HYCONES II - Simplified Fuzzy ARTMAP, without complementary coding, proved to be inferior to the one presented by CNM (p < 0,05). The first model singled out correctly 25 out of the 33 testing cases (75,8%), while the second one singled out correctly 31 out of the same 33 cases (93,9%). In the renal syndromes domain, the performances of HYCONES II - Simplified Fuzzy ARTMAP, without complementary coding, and HYCONES - CNM were similar. The first pointed out correctly to 98 of the 127 testing cases (77,2%), while the second one pointed out correctly to 95 of the same cases (74.8%). However, the recognition categories formed by this modified Simplified Fuzzy ARTMAP still presented quantitative and qualitative differences in their contents, when compared to the networks activated by CNM and to the knowledge graphs elicited from experts. This discrepancy, although smaller than the one observed in the original Fuzzy ARTMAP model, still restrained HYCONES explanation mechanism. The Semantic ART model (SMART) was, then, proposed. Its goal was to improve the semantic contents of ART recognition categories. To build this new model, the Simplified Fuzzy ARTMAP archictecture was preserved, while its learning algorithm was replaced by the CNM inductive learning mechanism (the punishments and rewards algorithm, associated with the pruning and normalization mechanisms). A new validation phase was, then, performed over the same testing sets. For the CHD domain, the perfomance comparison among SMART, Simplified Fuzzy ARTMAP, and CNM versions showed similar results. The first and the second versions pointed out correctly to 29 of the 33 testing cases (87,9%), while the third one singled out correctly 31 of the same testing cases (93,9%). For the renal syndromes domain, the performance of HYCONES II - SMART was superior to the one presented by the CNM version (p < 0,05), and equal to the performance presented by the Simplified Fuzzy ARTMAP version. SMART and Simplified Fuzzy ARTMAP singled out correctly 108 of the 127 testing cases (85%), while the CNM version pointed out correctly 95 of the same 127 testing cases (74.8%). Finally, it was observed that the neural networks generated by HYCONES II - SMART had a similar content to the networks generated by CNM and to the knowledge graphs elicited from multiple experts. The main contributions of this dissertation are: the design, implementation and validation of the Simplified Fuzzy ARTMAP and SMART models. The latter one, however, stands out for its learning mechanism, which provides a higher semantic value to the recognition categories, when compared to the categories formed by conventional ART models. This important enhancement is obtained by incorporating specificity and relevance concepts to ART's dynamics. This dissertation, however, represents not only the design and validation of two new connectionist models, but also, the enrichment of HYCONES. This is obtained through the continuation of a previous MSc dissertation, under the same supervision supervision. From the present work, therefore, it is given to the knowledge engineering, the choice among three different neural networks: CNM, Semantic ART and Simplified Fuzzy ARTMAP, all of which, display good performance. Indeed, the first and second models, in contrast to the third, support the context in a semantic way.

Para que o desenvolvimento de um novo produto tenha melhores chances de sucesso no competitivo mercado atual, as empresas devem preocupar-se em contemplar as reais necessidades dos clientes em seus projetos. Para tanto, é preciso que os desejos dos clientes transformem-se corretamente em especificações de produto claras e objetivas. Caso contrário, as incorretas ou subjetivas especificações-meta podem gerar um produto que não atenda às expectativas do consumidor. Sabe-se que o reprojeto e retrabalho para modificação do produto implicariam em perdas de tempo, custo e qualidade. Por isso, o processo de geração de especificações no desenvolvimento de produtos é crítico para atingir as metas de time-to-market, custo e qualidade do produto final. A tradução da voz do cliente em requisitos técnicos de projeto é, geralmente, realizada através de métodos como, por exemplo, o QFD. Contudo, o QFD não é muito utilizado na prática em diversos tipos de indústrias, como a de eletrodomésticos, devido a sua generalidade e dificuldade de uso. Desta forma, tem-se por objetivo principal desenvolver uma abordagem sistemática para auxiliar a elaboração de especificações-meta de um eletrodoméstico, no caso, um fogão. Foi realizada uma pesquisa de campo em uma empresa do ramo para a verificação da oportunidade de pesquisa e coleta de dados para o desenvolvimento de um método e ferramenta. Em seguida, elaborou-se uma ferramenta em planilha eletrônica na qual as especificações-meta de um fogão são geradas automaticamente a partir das informações de entrada de projeto. A validação da sistemática foi realizada pela análise comparativa do resultado gerado pela ferramenta com produtos anteriores já desenvolvidos pela empresa pesquisada. O resultado deste estudo indicou que o método proposto apresenta-se como um mecanismo para geração de especificações de maneira simples e prática, contribuindo para a maior assertividade no desenvolvimento do produto e possível de ser incorporado ao cotidiano da empresa. / In order for a new product development to have better chances of success in today’s competitive market, companies should focus on meeting the real consumer needs in their projects. Thus, it is necessary that the consumer wishes be transformed correctly into clear and objective product specifications. Otherwise, the incorrect or subjective target specifications could generate a product which does not fulfill to the consumer expectations. It is known that the redesign and rework needed due to product modifications would involve loss of time, cost and quality. So, the specification elaboration process during the product development is critical to achieve the targets as time-to-market, cost and quality of the final product. The translation of the voice of customer into project technical requirements is usually accomplished by such methods as, for example, QFD. However, the QFD is not used very often in several industries, like the home appliances factory, because it is general and difficult to use. Therefore, the main objective is to develop a systematic approach for a home appliance specification elaboration, in this case, a cooker. A field study was conducted in a company of this branch to verify the research opportunity and data collection for the method and tool development. Next, an electronic spreadsheet toll was developed for automatically generate the target specifications of a cooker from input data of the project. The systematic validation was implemented by the comparative analysis among the results obtained by the tool with previous products already developed by the researched company. The result of this study indicates that the method proposed is a mechanism for generating specifications in a simple and practical way, contributing to greater assertiveness in product development and can be embedded in the daily-basis process of the company.

Para que o desenvolvimento de um novo produto tenha melhores chances de sucesso no competitivo mercado atual, as empresas devem preocupar-se em contemplar as reais necessidades dos clientes em seus projetos. Para tanto, é preciso que os desejos dos clientes transformem-se corretamente em especificações de produto claras e objetivas. Caso contrário, as incorretas ou subjetivas especificações-meta podem gerar um produto que não atenda às expectativas do consumidor. Sabe-se que o reprojeto e retrabalho para modificação do produto implicariam em perdas de tempo, custo e qualidade. Por isso, o processo de geração de especificações no desenvolvimento de produtos é crítico para atingir as metas de time-to-market, custo e qualidade do produto final. A tradução da voz do cliente em requisitos técnicos de projeto é, geralmente, realizada através de métodos como, por exemplo, o QFD. Contudo, o QFD não é muito utilizado na prática em diversos tipos de indústrias, como a de eletrodomésticos, devido a sua generalidade e dificuldade de uso. Desta forma, tem-se por objetivo principal desenvolver uma abordagem sistemática para auxiliar a elaboração de especificações-meta de um eletrodoméstico, no caso, um fogão. Foi realizada uma pesquisa de campo em uma empresa do ramo para a verificação da oportunidade de pesquisa e coleta de dados para o desenvolvimento de um método e ferramenta. Em seguida, elaborou-se uma ferramenta em planilha eletrônica na qual as especificações-meta de um fogão são geradas automaticamente a partir das informações de entrada de projeto. A validação da sistemática foi realizada pela análise comparativa do resultado gerado pela ferramenta com produtos anteriores já desenvolvidos pela empresa pesquisada. O resultado deste estudo indicou que o método proposto apresenta-se como um mecanismo para geração de especificações de maneira simples e prática, contribuindo para a maior assertividade no desenvolvimento do produto e possível de ser incorporado ao cotidiano da empresa. / In order for a new product development to have better chances of success in today’s competitive market, companies should focus on meeting the real consumer needs in their projects. Thus, it is necessary that the consumer wishes be transformed correctly into clear and objective product specifications. Otherwise, the incorrect or subjective target specifications could generate a product which does not fulfill to the consumer expectations. It is known that the redesign and rework needed due to product modifications would involve loss of time, cost and quality. So, the specification elaboration process during the product development is critical to achieve the targets as time-to-market, cost and quality of the final product. The translation of the voice of customer into project technical requirements is usually accomplished by such methods as, for example, QFD. However, the QFD is not used very often in several industries, like the home appliances factory, because it is general and difficult to use. Therefore, the main objective is to develop a systematic approach for a home appliance specification elaboration, in this case, a cooker. A field study was conducted in a company of this branch to verify the research opportunity and data collection for the method and tool development. Next, an electronic spreadsheet toll was developed for automatically generate the target specifications of a cooker from input data of the project. The systematic validation was implemented by the comparative analysis among the results obtained by the tool with previous products already developed by the researched company. The result of this study indicates that the method proposed is a mechanism for generating specifications in a simple and practical way, contributing to greater assertiveness in product development and can be embedded in the daily-basis process of the company.

A maioria das aplicações envolvendo a influência do clima na agricultura requer um grande volume de dados que, geralmente, não estão disponíveis. Desta forma, há necessidade de um aplicativo computacional para facilitar a organização dos dados necessários. O sistema computacional SIAGRO foi desenvolvido para dar suporte a uma plataforma de coleta de dados termo-pluviométricos e para atender à demanda dos usuários da informação agrometeorológica para agricultura. O sistema proposto permite, a partir de dados coletados a intervalos de 15 minutos, cadastrar outras estações, importar dados, calcular a evapotranspiração por diferentes modelos (Thornthwaite; Camargo; Thornthwaite modificado por Camargo e Hagreaves e Samani), utilizar a classificação climática de Thornthwaite e determinar médias para os parâmetros coletados em períodos distintos de tempo. Os resultados são apresentados em forma de gráficos e tabelas num computador pessoal ou via Internet, que podem ser exportados para uso em outros aplicativos computacionais ou comparados com os resultados de outras estações cadastradas no sistema. Disponibilizar o SIAGRO de informação que permita gerir de forma eficiente programas de irrigação para atender as carências de água nos cultivos, permitiu que se avaliasse o desempenho de três métodos de referência para estimar a evapotranspiração com dados obtidos em lisímetros de lençol freático constante. Os dados foram coletados diariamente e processados em escala mensal. O desempenho dos métodos foi analisado a partir do coeficiente de correlação r e do índice de concordância de Willmot d. Os resultados mostraram que a melhor estimativa foi obtida com o modelo de Thornthwaite modificado por Camargo, devido ao seu melhor ajuste aos dados lisimétricos, apresentando uma concordância ótima, com índice d de 0,91. / Since most of the applications involving the influence of climate in agriculture require a great amount of data that usually are unavailable, a computational tool is needed to help to organize the necessary data. The computational system SIAGRO was developed in an attempt to support such a demand of users of climate information in agriculture. The system makes it possible to register other stations, import climatic data, to calculate evapotranspiration by means of different methods (Thornthwaite; Camargo; Thornthwaite modified by Camargo and Hagreaves e Samani), to apply a climatic classification and to determine averages for different periods of time from daily data. The system presents its results in graphics and tables, which can be copied for use in other computer applications or used to be compared with results of other weather stations registered in this system. To supply SIAGRO with profitable information for irrigation scheduling and increase the efficiency in water use by crops, allowed the evaluation of three reference methods to estimating evapotranspiration through correlation with data obtained in constant water table lisimeter. The data were collected daily and processed in a monthly basis. The performance evaluations of the methods were based on the correlation coefficient r and Willmott agreement coefficient d. The results showed that the best estimate was obtained with the Thornthwaite modified by Camargo model, which shows the best adjustment to lysimeter data, with the index d equal to 0.91.

Nova Friburgo é uma cidade turística brasileira, a qual atrai diversos tipos de visitantes. Esta dissertação descreve um sistema inteligente que ficará instalado em um centro de informações turísticas para auxílio daqueles que necessitam localizar as principais atrações da cidade. Atualmente, existe uma aplicação multimídia comum de suporte ao turismo, mas esta sendo expandida para incluir uma base de conhecimento com perfis de turistas. Dependendo dos caminhos percorridos pelo usuário durante sua consulta, o sistema seleciona um perfil, que reflete o melhor possível às opções escolhidas. De acordo com o perfil selecionado, o sistema poderá sugerir vários roteiros e destinos baseados nos possíveis interesses do turista, fornecendo inclusive, informações sobre hotéis e restaurantes do seu interesse. A base de conhecimento, que fornece este tipo de inferência, esta desenvolvida em Visual C++. / Nova Friburgo is a Brazilian tourist city, which attracts different types of visitors. This dissertation describes an intelligent system to be installed at a tourist information center for assisting those who need directions to this citys major attractions. Currently, there is an ordinary multimedia application for tourism support but such system is being expanded to include a knowledge base of profiles of tourists. On the base of the tracks or paths a user has already performed during his/her consultation, the system selects the profile, which most closely reflects the options taken. According to this selected profile, the system is expected to suggest various routes and destinations based on the tourists possible interests, in addition to provide information on hotels and restaurants he/she will likely be interested in. The knowledge base, which provides this type of inference, is being developed in Visual C++.

Orientadores: Osvair Vidal Trevisan, Boris Asrilhant / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T11:45:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodriguez_MonicaRebelo_D.pdf: 37752110 bytes, checksum: fe86a28596b16f107e45c39acbce7fdd (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Há 10 anos da quebra do monopólio para a exploração e produção (E&P) de petróleo no Brasil o mercado se mostrou estável, competitivo e gerando resultados positivos que atraem o interesse das companhias nacionais e estrangeiras a investir no setor de "upstream". O processo de cessão de direitos e obrigações sobre as áreas de E&P é conduzido pela Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Bio-combustíveis (ANP) por meio de licitação pública, com regras bem definidas, onde o vencedor assina um contrato de concessão com a ANP. Esta pesquisa apresenta e analisa o histórico destas licitações para áreas de exploração e produção e áreas inativas com acumulações marginais, dentro do cenário econômico brasileiro e do potencial exploratório do país, e compara o desempenho das empresas no Brasil e no Golfo do México Americano, segundo os investimentos realizados para aquisição dessas áreas. Apresenta, ainda, um modelo estocástico para estimava do valor dos blocos desenvolvido a partir das ofertas realizadas para áreas da Bacia de Campos em licitações pretéritas. Para analisar o nível de competição esperado para essas áreas, este estudo descreve também o desenvolvimento de um sistema especialista com a ferramenta Exsys Corvid®, baseado no julgamento de 36 especialistas da indústria do petróleo que trabalham em 20 companhias de pequeno, médio e grande porte. A aplicação desta metodologia permite que estas companhias estimem o nível de competição (alto, moderado, ou baixo) para áreas da Bacia de Campos. Conhecendo o valor das áreas e a estimativa do nível de competição, é possível subsidiar o processo decisório na elaboração de estratégias de oferta que permitam uma melhor alocção financeira dos recursos e a gestão ótima do portfólio exploratório pretendido pela companhia / Abstract: After 10 years of the ending of petroleum exploration and production (E&P) monopoly in Brazil, the market for those activities has shown to be stable and competitive, providing positive results which attracted both national and international investment for the upstream oil and gas sector. The regulatory agency promotes public licensing of E&P areas through a competitive sealed bid auction, whose rules are clear and known in advance by the companies. This research describes and evaluates the historical data for these E&P licensing, as well as for tenders of marginal oilfield accumulations, under the Brazilian economic scenario and the geologic potential of the country. It also compares oil companies performance regarding investment made in acquiring areas in Brazil to those in US-Gulf of Mexico. A stochastic model for block-value estimation is presented and applied to previous data from Campos Basin licensed areas. In order to estimate the level of competition expected for those areas, an expert system was built using Exsys Corvid®, based on the knowledge captured from 36 specialists in Brazilian public licensing working for 20 oil companies. The proposed methodology is applied to the case of Campos Basin areas and showed to properly estimate the levels of competition expected (high, moderate or low in the bid. By knowing the block-value and the expected level of competition, decision makers are better prepared for formulating bidding strategies that can result in better resources allocation and yield a better exploration portfolio management / Doutorado / Reservatórios e Gestão / Doutor em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Jacques Wainer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T04:18:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Benedito_MarcusVinicius_M.pdf: 7380306 bytes, checksum: 7965cb287ddbdcc50899db7c7c4d7840 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Esta dissertação apresenta um sistema de suporte à decisões que auxilia na diagnose de trinta e seis doenças de notificação compulsória as quais despertam interesse da Agência Nacional de Vigilância Sanitária Brasileira (ANVISA). O sistema é baseado no mecanismo de inferência abdutivo que usa a teoria das coberturas parcimoniosas (TCP) com algumas modificações. Ao invés de utilizar apenas as associações entre doenças e sintomas, como na TCP original, propomos associar também fatores relevantes que não são sintomas, conjuntos determinantes de informações que determinam a suspeita de uma doença, independentemente de outras informações, o conceito de sintomas quase obrigatórios e eliminamos a possibilidade de haver múltiplas disfunções simultâneas, para este cenário / Abstract: This work presents a decision support system that helps the diagnoses of thirty six infections diseases of interest to the Brazilian National Health Surveillance Agency (ANVISA). The system is based on an adductive inference mechanism that uses parsimonious covering theory (PCT) with some modifications. Instead of using only the diseases associated with symptoms as in PCT, we propose to associate relevant factors that are not symptoms, determinant information sets that, without any other information, determines that a patient is suspicious of having a disease. We also introduced the concept of almost obligatorily presence of some symptoms when a patient have a particular disease and we eliminate the possibility of having multiple dysfunctions simultaneously, for this scenario / Mestrado / Inteligencia Artificial / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Fernando José Von Zuben / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T23:45:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_HamiltonMelo_M.pdf: 539116 bytes, checksum: 3ef220fd5b659d2f8f794d853924ae71 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: As concessionárias de energia elétrica deixam de faturar anualmente expressivos valores devido a perdas comerciais, as quais são originadas principalmente por fraudes cometidas por parte dos consumidores e por medidores defeituosos. A detecção automática dos pontos específicos onde ocorrem tais perdas é uma tarefa complexa, dada a grande quantidade de consumidores, a grande variedade de perfis de consumo de energia elétrica e o alto custo de cada inspeção. Este trabalho propõe o uso de técnicas de aprendizado de máquina para a incorporação de processamento inteligente na identificação das fontes de perdas comerciais, usando os dados reais fornecidos pela concessionária de energia elétrica AES Eletropaulo. Além da manipulação dos dados e análise de propostas alternativas presentes na literatura, quatro estratégias de classificação foram implementadas e comparadas, sendo que o algoritmo de indução C4.5 produziu os resultados mais consistentes em termos de especificidade e confiabilidade, tomadas como critérios de desempenho / Abstract: The electric power concessionaires miss along the year significant amount of revenue due to commercial losses, which are mainly caused by frauds produced by consumers and defective sensors. The automatic detection of the specific sites where the losses are located is a complex task, given the high number of consumers, the great variety of electric power consumption profiles, and the high cost of each inspection. This work proposes the use of machine learning techniques capable of incorporating intelligent processing in the identification of the sources of commercial losses, using real data provided by the electric power concessionaire AES Eletropaulo. Besides data manipulation and analysis of alternative proposals presented in the literature, four classification strategies have been implemented and compared. The C4.5 algorithm has produced the most consistent results in terms of specificity and confiability, taken as performance criteria / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Secundino Soares Filho, Rosangela Ballini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T11:20:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LunaHuamani_IvetteRaymunda_D.pdf: 1516017 bytes, checksum: 0b1789c54ac07dc411d69c82d77f8ac3 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Este trabalho propõe uma metodologia baseada em regras nebulosas para a modelagem e previsão de séries temporais. Inicialmente, os dados são pré-processados para, a seguir, ocorrer a seleção de variáveis que serão utilizadas pelos modelos de série temporal. Para essa finalidade, nesta tese propõe-se um conjunto de aproximações necessárias para o cálculo do critério de informação mútua parcial, o qual é a base para o algoritmo de seleção de entradas utilizado. A próxima etapa corresponde à determinação da estrutura do modelo e ajuste dos parâmetros. Com o intuito de definir de forma automática a estrutura do modelo, de forma simultânea ao ajuste dos parâmetros, dois algoritmos de aprendizado construtivo - offiine e online são propostos. Ambos os algoritmos utilizam como base para o seu desenvolvimento o algoritmo da maximização da verossimilhança, assim como critérios de geração e punição (ou poda) de regras nebulosas. Finalmente, o modelo obtido é validado e aplicado .na previsão de um e vários passos à frente. Análises comparativas são apresentadas utilizando séries temporais sintéticas e de problemas reais. Os resultados mostram que as propostas deste trabalho são uma alternativa eficiente para a modelagem e previsão de séries temporais / Abstract: This work presents a methodology for time series modeling and forecasting. First, the methodology considers the data pre-processing and the system identification, which implies on the selection of a suitable set of input variables for modeling the time series. In order to achieve this task, this work proposes an algorithm for input selection and a set of approximations that are necessary for estimating the partia! mutual information criterion, which is the base of the algorithm used at this stage. Then, the mo deI is built and adjusted. With the aim of performing an automatic structure selection and parameters adjustment simultaneously, this thesis proposes two constructive learning algorithms, namely ofRine and online. These algorithms are based on the Expectation Maximization optimization technique, as well as on adding and pruning operators of fuzzy rules that are also proposed in this work. Finally, models are validated and applied to one-step ahead and multi-step ahead forecasting. Comparative analysis using synthetic and real time series are detailed. The results show the adequate performance of the proposed approach and presents it as a promising alternative for time series modeling and forecasting / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:37:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Raphael Leal Mendonca.pdf: 10106411 bytes, checksum: 1b61d6ad0eeb168109bf2774dd8b54fc (MD5) Previous issue date: 2012-08-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Digital games have been highlighted in recent years because of its high growth in the international market. On this basis, some elements forming the digital games can be separated for study, and thus contribute to the development of the entertainment area. One of this elements is the concept of immersion. When this is analyzed, it is realized that there is a range of different variables that may influence the relationship with the link between the game and the player. From this, this dissertation aimed to the development of an expert system that is capable of, based on data obtained from responses to a set of statements online, provide a preview of the degree of immersion of a digital game. To do this, it was done a characterization the relevant variables and using techniques of artificial intelligence, such as expert systems. In this scope, it was also considered how these variables influence the player s emotion about the game. From this results in the degree of immersion, it was analyzed with the aid of other Artificial Intelligence techniques, such as expert systems, fuzzy logic and Self-Organizing Maps, to maximize the effectiveness of the process. The study s definition of these parameters involves the exploitation of basic theoretical concepts of digital games and the variables already found in the previous research (narrative, audio, video, social relations, artificial intelligence and gameplay). With this, it was found as the immersion and the elements of the game can influence the emotions of the player. To conduct the survey, a questionnaire was designed for online data capture, which was filled by a group of 96 players, resulting in 133 completed questionnaires, with 672 sets of defined variables and 3406 completed statements. These data were then transferred to the applications of Fuzzy Logic and Self-Organizing Maps, which analyzed the relationship between emotion and immersion. From the data collected, analyzes of the influence of the elements of digital games Action/Adventure style were made, setting how immersion and emotion behave between digital games of the same series and style, of the same platform and the same game released on different platforms. The potential for a type of emotion to show up was set for each game and emotion groups were found for the Action/Adventure games, with the highlights of groups where emotions like Love, Hate, Pride and Shame are more likely to affect the players. With this results of the research, it is expected to enable new researches and the establishment of a possible referral to the definition of guidelines to cooperate with the activities of professional game developers, as well as establish new intersections between the area of digital games and psychology. / Jogos digitais t&#281;m se destacado nos últimos anos por conta do seu elevado crescimento no mercado internacional. Tendo isto como base, alguns elementos que formam os jogos digitais podem ser separados para serem estudados e, assim, contribuírem para o desenvolvimento desta área de entretenimento. Um deles é o conceito de imers&#259;o. Ao analisá-lo, percebeu-se que existe uma gama diferenciada de variáveis que podem influenciar a relaç&#259;o deste com o enlace entre jogo e jogador. A partir disso, esta dissertaç&#259;o teve como objetivo a elaboraç&#259;o de um sistema especialista que é capaz de, com base em dados obtidos pelas respostas dadas a um conjunto de afirmaç&#337;es on-line, apresentar uma visualizaç&#259;o do grau de imers&#259;o de um jogo digital. Para tal, foi feita a caracterizaç&#259;o das variáveis relevantes e utilizaç&#259;o de técnicas intelig&#281;ncia artificial, tal como sistemas especialistas. Neste escopo também foram consider adas como essas variáveis influenciam a emoç&#259;o do jogador em relaç&#259;o ao jogo. A partir disto os resultados em relaç&#259;o ao grau de imers&#259;o foram analisados com o auxílio de outras técnicas de Intelig&#281;ncia Artificial, como sistema especialista, lógica fuzzy e Self-Organizing Maps, para maximizar a eficácia do processo. O estudo da definiç&#259;o destes parâmetros envolve a exploraç&#259;o de conceitos teóricos básicos de jogos digitais e das variáveis já encontradas em uma pesquisa anterior (narrativa, áudio, vídeo, aspectos sociais, intelig&#281;ncia artificial e jogabilidade). Com isto, encontrou-se como a imers&#259;o e os elementos do jogo podem exercer influ&#281;ncia sobre os sentimentos do jogador. Para a realizaç&#259;o da pesquisa, foi elaborado um questionário on-line para a captaç&#259;o de dados, que foi preenchido por um grupo de 96 jogadores, resultando em 133 questionários completos, com 672 grupos de variáveis preenchidas e 3406 afirmaç&#337;es definidas. Estes dados ent&#259;o foram repassados para os apl icativos com Sistema Especialista, Lógica Fuzzy e Self-Organizing Maps, que analisaram a relaç&#259;o da imers&#259;o com a emoç&#259;o. A partir dos dados coletados, análises sobre a influ&#281;ncia dos elementos dos jogos digitais do estilo Aç&#259;o/Aventura foram feitas, definindo como se comporta a imers&#259;o e a emoç&#259;o entre jogos digitais de uma série e estilo, de jogos de uma mesma plataforma e um mesmo jogo lançado em plataformas diferentes. O potencial de um tipo de emoç&#259;o aparecer foi definido para cada jogo e grupos de emoç&#337;es foram encontrados para os jogos de Aç&#259;o/Aventura, destacando grupos onde emoç&#337;es como Amor, Ódio, Orgulho e Vergonha s&#259;o mais propensos a afetarem os jogadores. Com estes resultados, espera-se possibilitar novas investigaç&#337;es e o estabelecimento de um possível encaminhamento para a definiç&#259;o de diretrizes que colaborem com as atividades profissionais dos desenvolvedores de jogos, bem como estabelecer novas intersecç&#337;es entre a área de jogos digitais e a de psicologia.