A Inteligência de Enxame foi proposta a partir da observação do comportamento social de espécies de insetos, pássaros e peixes. A ideia central deste comportamento coletivo é executar uma tarefa complexa decompondo-a em tarefas simples, que são facilmente executadas pelos indivíduos do enxame. A realização coordenada destas tarefas simples, respeitando uma proporção pré-definida de execução, permite a realização da tarefa complexa. O problema de alocação de tarefas surge da necessidade de alocar as tarefas aos indivíduos de modo coordenado, permitindo o gerenciamento do enxame. A alocação de tarefas é um processo dinâmico pois precisa ser continuamente ajustado em resposta a alterações no ambiente, na configuração do enxame e/ou no desempenho do mesmo. A robótica de enxame surge deste contexto de cooperação coletiva, ampliada à robôs reais. Nesta abordagem, problemas complexos são resolvidos pela realização de tarefas complexas por enxames de robôs simples, com capacidade de processamento e comunicação limitada. Objetivando obter flexibilidade e confiabilidade, a alocação deve emergir como resultado de um processo distribuído. Com a descentralização do problema e o aumento do número de robôs no enxame, o processo de alocação adquire uma elevada complexidade. Desta forma, o problema de alocação de tarefas pode ser caracterizado como um processo de otimização que aloca as tarefas aos robôs, de modo que a proporção desejada seja atendida no momento em que o processo de otimização encontre a solução desejada. Nesta dissertação, são propostos dois algoritmos que seguem abordagens distintas ao problema de alocação dinâmica de tarefas, sendo uma local e a outra global. O algoritmo para alocação dinâmica de tarefas com abordagem local (ADTL) atualiza a alocação de tarefa de cada robô a partir de uma avaliação determinística do conhecimento atual que este possui sobre as tarefas alocadas aos demais robôs do enxame. O algoritmo para alocação dinâmica de tarefas com abordagem global (ADTG) atualiza a alocação de tarefas do enxame com base no algoritmo de otimização PSO (Particle swarm optimization). No ADTG, cada robô possui uma possível solução para a alocação do enxame que é continuamente atualizada através da troca de informação entre os robôs. As alocações são avaliadas quanto a sua aptidão em atender à proporção-objetivo. Quando é identificada a alocação de maior aptidão no enxame, todos os robôs do enxame são alocados para as tarefas definidas por esta alocação. Os algoritmos propostos foram implementados em enxames com diferentes arranjos de robôs reais demonstrando sua eficiência e eficácia, atestados pelos resultados obtidos. / Swarm Intelligence has been proposed based on the observation of social behavior of insect species, birds and fishes. The main idea of this collective behavior is to perform a complex task decomposing it into many simple tasks, that can be easily performed by individuals of the swarm. Coordinated realization of these simple tasks while adhering to a pre-defined distribution of execution, allows for the achievement of the original complex task. The problem of task allocation arises from the need of assigning tasks to individuals in a coordinated fashion, allowing a good management of the swarm. Task allocation is a dynamic process because it requires a continuous adjustment in response to changes in the environment, the swarm configuration and/or the performance of the swarm. Swarm robotics emerges from this context of collective cooperation applied to swarms of real robots. In this approach, complex problems are solved by performing complex tasks using swarms of simple robots, with a limited processing and communication capabilities. Aiming at achieving flexibility and reliability, the allocation should emerge as a result of a distributed process. With the decentralization of the problem and the increasing number of robots in the swarm, the allocation process acquires a high complexity. Thus, the problem of task allocation can be characterized as an optimization process that assigns tasks to robots, so that the desired proportion is met at the end of the optimization process, find the desired solution. In this dissertation, we propose two algorithms that follow different to the problem of dynamic task allocation approaches: one is local and the other global. The algorithm for dynamic allocation of tasks with a local approach (ADTL) updates the task assignment of each robot based on a deterministic assessment of the current knowledge it has so far about the tasks allocated to the other robots of the swarm. The algorithm for dynamic task allocation with a global approach (ADTG) updates the allocation of tasks based on a swarm optimization process, inspired by PSO (Particle swarm optimization). In ADTG, each robot has a possible solution to the swarm allocation, which is continuously updated through the exchange of information between the robots. The allocations are evaluated for their fitness in meeting the goal proportion. When the allocation of highest fitness in the swarm is identified, all robots of the swarm are allocated to the tasks defined by this allocation. The proposed algorithms were implemented on swarms of different arrangements of real robots demonstrating their efficacy, robustness and efficiency, certified by obtained the results.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os Sistemas Multi-Robôs proporcionam vantagens sobre um robô individual, quando da realização de uma tarefa com maiores velocidade, precisão e tolerância a falhas. Os estudos dos comportamentos sociais na natureza têm permitido desenvolver algoritmos bio-inspirados úteis na área da robótica de enxame. Seguindo instruções simples e repetitivas, grupos de robôs, fisicamente limitados, conseguem solucionar problemas complexos. Quando existem duas ou mais tarefas a serem realizadas e o conjunto de robôs é heterogêneo, é possível agrupá-los de acordo com as funcionalidades neles disponíveis. No caso em que o conjunto de robôs é homogêneo, o agrupamento pode ser realizado considerando a posição relativa do robô em relação a uma tarefa ou acrescentando alguma característica distintiva. Nesta dissertação, é proposta uma técnica de clusterização espacial baseada simplesmente na comunicação local de robôs. Por meio de troca de mensagens entre os robôs vizinhos, esta técnica permite formar grupos de robôs espacialmente próximos sem precisar movimentar os robôs. Baseando-se nos métodos de clusterização de fichas, a técnica proposta emprega a noção de fichas virtuais, que são chamadas de cargas, sendo que uma carga pode ser estática ou dinâmica. Se uma carga é estática permite determinar a classe à qual um robô pertence. Dependendo da quantidade e do peso das cargas disponíveis no sistema, os robôs intercambiam informações até alcançar uma disposição homogênea de cargas. Quando as cargas se tornam estacionárias, é calculada uma densidade que permite guiar aquelas que estão ainda em movimento. Durante as experiências, foi observado visualmente que as cargas com maior peso acabam se agrupando primeiro enquanto aquelas com menor peso continuam se deslocando no enxame, até que estas cargas formem faixas de densidades diferenciadas para cada classe, alcançando assim o objetivo final que é a clusterização dos robôs. / Multi-Robots Systems provide advantages over a single robot when performing a task, achieving a greater speed, higher accuracy and better fault tolerance. The studies of social behavior in nature have allowed to develop bio-inspired algorithms useful in swarm robotics. Following simple and repetitive rules, groups of robots can provide solutions to complex problems. When two or more tasks to be executed by a set of heterogeneous robots, it is possible to cluster the robots according to their intrinsic features. When homogeneous robots are used, the clustering may be achieved by considering the robot relative position regarding the location where the task has to be performed or adding some other distinct feature. In this dissertation, a technique for spatial clustering simply based on local communication between robots is proposed. Through the message exchange between neighboring robots, this technique allows cluster formation without robot movement. Based on the token clustering methods, the proposed technique employs a virtual token, which is called a load. The load allows identifying the class to which a robot belongs. Depending on the amount and weight of the loads available in the system, the robots interchange information to achieve uniform load distribution. When the loads become stationaries, a density is calculated as to guide the remaining loads that are still in motion. As a consequence, the loads of higher weight cluster first and the those of lower weight continue shifting through the swarm, until they start forming different density ranges for each class, thereby achieving the final aim which is robot clustering.

A Inteligência de Enxame foi proposta a partir da observação do comportamento social de espécies de insetos, pássaros e peixes. A ideia central deste comportamento coletivo é executar uma tarefa complexa decompondo-a em tarefas simples, que são facilmente executadas pelos indivíduos do enxame. A realização coordenada destas tarefas simples, respeitando uma proporção pré-definida de execução, permite a realização da tarefa complexa. O problema de alocação de tarefas surge da necessidade de alocar as tarefas aos indivíduos de modo coordenado, permitindo o gerenciamento do enxame. A alocação de tarefas é um processo dinâmico pois precisa ser continuamente ajustado em resposta a alterações no ambiente, na configuração do enxame e/ou no desempenho do mesmo. A robótica de enxame surge deste contexto de cooperação coletiva, ampliada à robôs reais. Nesta abordagem, problemas complexos são resolvidos pela realização de tarefas complexas por enxames de robôs simples, com capacidade de processamento e comunicação limitada. Objetivando obter flexibilidade e confiabilidade, a alocação deve emergir como resultado de um processo distribuído. Com a descentralização do problema e o aumento do número de robôs no enxame, o processo de alocação adquire uma elevada complexidade. Desta forma, o problema de alocação de tarefas pode ser caracterizado como um processo de otimização que aloca as tarefas aos robôs, de modo que a proporção desejada seja atendida no momento em que o processo de otimização encontre a solução desejada. Nesta dissertação, são propostos dois algoritmos que seguem abordagens distintas ao problema de alocação dinâmica de tarefas, sendo uma local e a outra global. O algoritmo para alocação dinâmica de tarefas com abordagem local (ADTL) atualiza a alocação de tarefa de cada robô a partir de uma avaliação determinística do conhecimento atual que este possui sobre as tarefas alocadas aos demais robôs do enxame. O algoritmo para alocação dinâmica de tarefas com abordagem global (ADTG) atualiza a alocação de tarefas do enxame com base no algoritmo de otimização PSO (Particle swarm optimization). No ADTG, cada robô possui uma possível solução para a alocação do enxame que é continuamente atualizada através da troca de informação entre os robôs. As alocações são avaliadas quanto a sua aptidão em atender à proporção-objetivo. Quando é identificada a alocação de maior aptidão no enxame, todos os robôs do enxame são alocados para as tarefas definidas por esta alocação. Os algoritmos propostos foram implementados em enxames com diferentes arranjos de robôs reais demonstrando sua eficiência e eficácia, atestados pelos resultados obtidos. / Swarm Intelligence has been proposed based on the observation of social behavior of insect species, birds and fishes. The main idea of this collective behavior is to perform a complex task decomposing it into many simple tasks, that can be easily performed by individuals of the swarm. Coordinated realization of these simple tasks while adhering to a pre-defined distribution of execution, allows for the achievement of the original complex task. The problem of task allocation arises from the need of assigning tasks to individuals in a coordinated fashion, allowing a good management of the swarm. Task allocation is a dynamic process because it requires a continuous adjustment in response to changes in the environment, the swarm configuration and/or the performance of the swarm. Swarm robotics emerges from this context of collective cooperation applied to swarms of real robots. In this approach, complex problems are solved by performing complex tasks using swarms of simple robots, with a limited processing and communication capabilities. Aiming at achieving flexibility and reliability, the allocation should emerge as a result of a distributed process. With the decentralization of the problem and the increasing number of robots in the swarm, the allocation process acquires a high complexity. Thus, the problem of task allocation can be characterized as an optimization process that assigns tasks to robots, so that the desired proportion is met at the end of the optimization process, find the desired solution. In this dissertation, we propose two algorithms that follow different to the problem of dynamic task allocation approaches: one is local and the other global. The algorithm for dynamic allocation of tasks with a local approach (ADTL) updates the task assignment of each robot based on a deterministic assessment of the current knowledge it has so far about the tasks allocated to the other robots of the swarm. The algorithm for dynamic task allocation with a global approach (ADTG) updates the allocation of tasks based on a swarm optimization process, inspired by PSO (Particle swarm optimization). In ADTG, each robot has a possible solution to the swarm allocation, which is continuously updated through the exchange of information between the robots. The allocations are evaluated for their fitness in meeting the goal proportion. When the allocation of highest fitness in the swarm is identified, all robots of the swarm are allocated to the tasks defined by this allocation. The proposed algorithms were implemented on swarms of different arrangements of real robots demonstrating their efficacy, robustness and efficiency, certified by obtained the results.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os Sistemas Multi-Robôs proporcionam vantagens sobre um robô individual, quando da realização de uma tarefa com maiores velocidade, precisão e tolerância a falhas. Os estudos dos comportamentos sociais na natureza têm permitido desenvolver algoritmos bio-inspirados úteis na área da robótica de enxame. Seguindo instruções simples e repetitivas, grupos de robôs, fisicamente limitados, conseguem solucionar problemas complexos. Quando existem duas ou mais tarefas a serem realizadas e o conjunto de robôs é heterogêneo, é possível agrupá-los de acordo com as funcionalidades neles disponíveis. No caso em que o conjunto de robôs é homogêneo, o agrupamento pode ser realizado considerando a posição relativa do robô em relação a uma tarefa ou acrescentando alguma característica distintiva. Nesta dissertação, é proposta uma técnica de clusterização espacial baseada simplesmente na comunicação local de robôs. Por meio de troca de mensagens entre os robôs vizinhos, esta técnica permite formar grupos de robôs espacialmente próximos sem precisar movimentar os robôs. Baseando-se nos métodos de clusterização de fichas, a técnica proposta emprega a noção de fichas virtuais, que são chamadas de cargas, sendo que uma carga pode ser estática ou dinâmica. Se uma carga é estática permite determinar a classe à qual um robô pertence. Dependendo da quantidade e do peso das cargas disponíveis no sistema, os robôs intercambiam informações até alcançar uma disposição homogênea de cargas. Quando as cargas se tornam estacionárias, é calculada uma densidade que permite guiar aquelas que estão ainda em movimento. Durante as experiências, foi observado visualmente que as cargas com maior peso acabam se agrupando primeiro enquanto aquelas com menor peso continuam se deslocando no enxame, até que estas cargas formem faixas de densidades diferenciadas para cada classe, alcançando assim o objetivo final que é a clusterização dos robôs. / Multi-Robots Systems provide advantages over a single robot when performing a task, achieving a greater speed, higher accuracy and better fault tolerance. The studies of social behavior in nature have allowed to develop bio-inspired algorithms useful in swarm robotics. Following simple and repetitive rules, groups of robots can provide solutions to complex problems. When two or more tasks to be executed by a set of heterogeneous robots, it is possible to cluster the robots according to their intrinsic features. When homogeneous robots are used, the clustering may be achieved by considering the robot relative position regarding the location where the task has to be performed or adding some other distinct feature. In this dissertation, a technique for spatial clustering simply based on local communication between robots is proposed. Through the message exchange between neighboring robots, this technique allows cluster formation without robot movement. Based on the token clustering methods, the proposed technique employs a virtual token, which is called a load. The load allows identifying the class to which a robot belongs. Depending on the amount and weight of the loads available in the system, the robots interchange information to achieve uniform load distribution. When the loads become stationaries, a density is calculated as to guide the remaining loads that are still in motion. As a consequence, the loads of higher weight cluster first and the those of lower weight continue shifting through the swarm, until they start forming different density ranges for each class, thereby achieving the final aim which is robot clustering.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:08:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Sistemas Hidrotermicos.pdf: 1921130 bytes, checksum: 988097a7877583ede959085e07eade65 (MD5) Previous issue date: 2012-06-21 / Particle Swarm Optimization has been widely used to solve real-world problems, including the operation planning of hydrothermal generation systems, where the main goal is to achieve rational strategies of operation. This can be accomplished by minimizing the high-cost thermoelectric generation, while maximizing the low-cost hydroelectric generation. The optimization process must consider a set of complex constrains. This work presents the application of some recently proposed Particle Swarm Optimizers for a group of hydroelectric power plants of the Brazilian interconnected system, using real data from existing plants. There were performed some tests by using the standard PSO, PSO-TVAC, Clan PSO, Clan PSO with migration, Center PSO, and one approach proposed in this work, called Center Clan PSO, over three different mid-term periods. All PSO approaches were compared to the results achieved by a Non-linear Programming algorithm (NLP). Furthermore, another approach was proposed, based on Center PSO, named Extended Center PSO. It was observed that the PSO approaches presented as promising solutions to the problem, even better than NLP in some cases. / A Otimização por Enxame de Partículas tem sido amplamente utilizada na solução de problemas do mundo real, inclusive para o problema do planejamento da operação de sistemas de geração hidrotérmicos, em que o principal objetivo é encontrar estratégias racionais de operação. A solução é obtida através da minimização da geração térmica, alto custo, enquanto maximiza-se a geração hidrelétrica, que é de baixo custo. O processo de otimização deve considerar um conjunto complexo de restrições. Este trabalho apresenta a aplicação de uma abordagem recente chamada de Otimização por Enxame de Partículas para o problema com um grupo de usinas hidrelétricas do sistema interligado brasileiro, utilizando dados reais das usinas existentes. Foram realizados testes usando o PSO original, PSO-TVAC, Clan PSO, Clan PSO com a migração, Center PSO, e uma abordagem proposta neste trabalho, denominada Center Clan PSO, ao longo de três diferentes períodos de médio prazo. Todas as abordagens PSO foram comparadas com os resultados obtidos por um algoritmo de programação não linear (NLP). Além disso, uma outra abordagem foi proposta, com base no algoritmo Center PSO, chamada Extended Center PSO. Observou-se que as abordagens PSO apresentaram resultados promissores na solução do problema, com resultados até mesmo melhores, em alguns casos, que os obtidos pelo NLP.

O Enxame de Dique de Florianópolis (EDF) é parte do sistema de alimentação das lavas da Província Magmática Paraná-Etendeka (PEMP), de idade eocretácea, que constitui a segunda maior província de basaltos continentais do mundo em área preservada. Nas exposições do extremo norte da Ilha de Santa Catarina, predominam largamente diques básicos (microgabros) de direção NNE, quimicamente equivalentes aos basaltos do tipo Urubici, do qual devem constituir o sistema de alimentação, como indicado por evidências estruturais, geoquímicas e geocronológicas. Esses diques são cortados por diques mais jovens e menos espessos (em parte de direção NNW), mas também existem diques NNW que não mostram relações de corte. Foram considerados parte de um mesmo sistema conjugado de fraturas, o que está em conformidade com a interpretação de reativação de estruturas prévias do embasamento. A componente principal de maior compressão, ?1, tem direção NE-SW. Cálculos da dilatação crustal realizados neste trabalho indicam valores mínimos em torno de 5,4% quando da colocação dos diques (~ 134 Ma). Outros tipos de diques básicos menos expressivos podem ser distinguidos especialmente pelos conteúdos de P2O5(%) e Sr (ppm), e são semelhantes ao magma-tipo Pitanga, do qual no entanto se diferenciam por razões de elementos traço, como (Tb/Yb)N levemente mais alto, em relação ao magma-tipo em sua área de ocorrência. Diques ácidos de composição dacítica são subordinados, e ocorrem no centro de diques compostos, cujas bordas podem ser de microgabros tipo Pitanga ou, em um caso, andesito. Os dacitos mostram semelhanças com rochas vulcânicas Chapecó, que se diferenciam por razões de elementos traço e isotópicas, por exemplo, maiores razões (La/Yb)N e maiores 87Sr/86Sr(i). Modelagem geoquímica de elementos traços mostram que os dacitos podem ser geneticamente associados aos microgabros por processos de fracionamento de ca. 65-70% de um cumulato com ~45% de plagioclásio, ~40% de clinopiroxênio e ~15% de magnetita acompanhados de assimilação (massa de assimilado/cristalizado= 0,1) de granitos neoproterozoicos encaixantes. Os melhores resultados são obtidos para os microgabros que formam borda dos diques compostos, caracterizados por teores intermediários de Sr e altos de P2O5, mas os testes com outras composições de microgabros, incluindo o tipo de alto Sr-P2O5 (Urubici), também proporcionaram resultados satisfatórios. / The Florianópolis Dike Swarm (FDS) is part of the lava feeding system of the Paraná-Etendeka Magmatic Province (PEMP), of eocretaceous age, which is the second largest province of continental basalts in the world in preserved área. The northern part of the Santa Catarina Island show basic dikes (microgabbros) of NNE-trends, chemically equivalent to basalts of Urubici type, which should constitute the feeding system, as indicated by structural, geochemical and geochronological evidences. These dikes are cut by lower occurence younger dikes (in part of NNW direction), but there are also NNW dikes that do not show crosscut relations. They were considered part of the same conjugate system of fractures, which is in accordance with the interpretation of reactivation of previous structures of the basement. The main component of higher compression, ?1, has NE-SW direction. Calculations of the crustal dilation, performed in this study, indicate minimum values of around 5.4% (~ 134 Ma). Other types of less expressive basic dikes can be distinguished specially by the contents of P2O5 (%) and Sr (ppm). They are similar to the Pitanga magma-type, but differ on ratios of trace elements such as (Tb/Yb)N slightly higher, relative to the magma-type in its area of occurrence. Acidic dykes of dacitic composition are subordinate and occur in the center of composite dikes, whose borders may be of Pitanga type of microgabbro or, in one case, andesite. Dacites show similarities with Chapecó volcanic rocks, but they differ for ratios of trace and isotopic elements, for example, higher ratios (La / Yb)N and higher 87Sr / 86Sr(i). Geochemical modeling of trace elements shows that dacites can be genetically associated to microgabbros by fractionation processes of 65-70% of a cumulus with ~ 45% of plagioclase, ~ 40% of clinopyroxene and ~ 15% of magnetite accompanied by assimilation (assimilated / crystallized mass = 0.1) of host neoproterozoic granites. The best results are obtained from microgabbros that form the edge of the composite dikes, characterized by intermediate levels of Sr and high P2O5. However, the tests with other compositions of microgabbros, including the type of high Sr-P2O5 (Urubici), also yielded satifactory results.

O enxame de diques ácidos da região de Manaíra-Princesa Isabel aflora no na porção mais centro-ocidental do estado da Paraíba, geograficamente limitada pelas cidades de Manaíra, Princesa Isabel e Tavares. Geologicamente, intrude um substrato composto por rochas granitóides neoproterozóicas representadas pelos batólito de Triunfo e os plútons de Princesa Isabel e Tavares. Os diques estão distribuídos em um trend NNE-SSW, a sul dos milonitos verticais da Zona de Cisalhamento de Juru-Belém, compreendendo nefelina sienitos a sienitos supersaturados em sílica, com afinidade peralcalina a sub-metaluminosa, potássica a ultrapotássica. Um conjunto menor de diques é ainda representado por álcali-granitos, com afinidade peraluminosa. A assinatuura geoquímica-isotópica dos diques mostra forte enriquecimento em elementos incompatíveis (Rb, Ba, K, Th, U, Sr), depleção pronunciada em Nb, e razões 87Sr/86Sr e 143Nd/144Nd (= ?Nd negativos) muito radiogênicas. A combinação desses aspectos sugere uma fonte comum, provavelmente um manto litosférico enriquecido. Um componente de subducção, sugerido pelas anomalias negativas em Nb, seria o provável responsável pela modificação geoquímica desse manto. Ao contrário, razões 206,207,208Pb/204Pb mais baixas, em relação à média dos valores crustais, sugerem a participação conjunta de um componente não-radiogênico, ainda não identificado. Idades TDM entre 1,8-2,2 Ga indicam que o evento metassomático deve ter sido antigo, provavelmente relacionado à geração de crosta (em ambiente de arco) paleoproterozóica na região. Dados U/Pb SHRIMP em zircão e 40Ar/39Ar em anfibólio indicam idade c. 600 Ma para o magmatismo alcalino fissural na região de Manaíra-Princesa Isabel. Esse resultado é importante para definir um cenário geodinâmico de exumação crustal, no setor central da Zona Transversal, entre dois picos de atividade magmática a c. 630 Ma e 580 Ma. / The Manaíra-Princesa Isabel dike swarm forms one of the most expressive Neoproterozoic alkaline magmatism of the Borborema Province (NE Brazil). It consists of about a hundred NE-trending bodies intrusive in Neoproterozoic porphyritic granites (Princesa Isabel and Tavares plutons) and orthogneisses and low grade metasediments of the Eoneoproterozoic Riacho Gravatá Complex. The swarm was divided in four groups according its geographic location, i.e., the Tavares dikes to the north, the Princesa Isabel and Manaíra dikes, and the Serra Talhada dikes to the south. Silica oversatured nepheline syenites and syenites are typicall for Tavares, Princesa Isabel and Manaíra dikes, with potassic to ultrapotassic, peralkaline to sub-metaluminous affinity. A minor but distinct Serra Talhada dikes, show characteristically peraluminous affinity. Geochemical and isotopic signatures indicate strong enrichment in incompatible elements (Rb, Ba, K, Th, U, Sr), negative Nb anomaly, and quite radiogenic 87Sr/86Sr and 143Nd/144Nd (= negative eNd values) initial ratios. These features suggest a common source for the swarm, which was probably an enriched litosferic mantle reservoir. Nb depletion found in all dikes indicates an important subduction component geochemical signature. Conversely, the 206,207,208Pb/204Pb ratios are lower than crustal values, indicating participation of an unradiogenic component. Paleoproterozoic Sm-Nd model ages, between 1.8-2.2 Ga, are interpreted as age of an older metasomatic event modifying the dike mantle source. SHRIMP U/Pb (zircon) and 40Ar/39Ar (amphibole) data yielded crystallization age of c. 600 Ma for the Manaíra-Princesa Isabel dike swarm. This allows to define an important crustal exumation period in the Zona Transversal domain between two significant magmatic activity peaks, at c. 630 Ma and 580 Ma.

Uma tendência crescente entre os pesquisadores da Robótica Móvel é a elaboração de sistemas robóticos descentralizados denominados enxames de robôs, nos quais a ação conjunta de cada agente leva à execução de tarefas de maneira mais robusta que quando realizada por um único robô. Um acréscimo adicional à robustez é conveniente em tais sistemas para que eles sejam de maior confiabilidade no mundo real. Neste trabalho, uma rede neural hierárquica desenvolvida para o aprendizado em tempo real inicialmente elaborada para o aprendizado de navegação de um único robô será estendida para controlar um enxame de robôs. O sistema realiza um balanceamento da influência de comportamentos implementados previamente em um robô de acordo com conhecimentos obtidos através da interação do mesmo com o ambiente. Cada robô possui sua própria rede neural, adquirindo seu conhecimento tanto independentemente quanto com o compartilhamento de informações com outros robôs. Espera-se que o uso de tal arquitetura permita uma adaptação mais rápida dos robôs ao ambiente, permitindo uma mudança em tempo real de seus parâmetros de acordo com as peculiaridades do ambiente no qual os robôs estão inseridos. A tarefa de escolta de um robô pelos demais é adotada para a avaliação de desempenho do modelo de rede neural proposto. Dois comportamentos são ponderados pela rede neural hierárquica: o de manutenção de uma distância preestabelecida a um agente e um outro de cobertura de área baseado em Diagramas Centroidais de Voronoi. Os testes foram feitos nos ambientes Player/Stage e indicam que a rede neural hierárquica torna os robôs capazes não apenas de aprender à medida que interagem com ambiente como de utilizar este conhecimento em tempo real para realizar a escolta de forma bem sucedida / A growing trend among Mobile Robotics researchers is developing robot swarms, in which a decentralized robot team solves tasks by combining simple behaviors. It is convenient to have mechanisms to increase a robot systems robustness. In this work, a neural network inspired in behavioral analysis is used to make robots from a swarm to learn how to act propoerly. This network combines two innate behaviors and, according to its experience, learns with the robots mistakes how to make this combination. Each robot has access to its own independent neural network, and can share its knowledge with neighboring robots. It is expected that such architecture learns by itself when to stimulate or supress each behaviors influence as it interacts with the environment. The task chosen to evaluate the proposed system is the escorting of a mobile agent. Two behaviors are balanced to achieve an escorting behavior: maintenance of a minimum distance between a robot and the escort target and an area coverage method based on Centroidal Voronoi Tessellations. Tests were meade using the Player/Stage simulator, and they show that the robots not only are capable of adapting themselves but also are able to use the stored knowledge to improve their effectiveness in doing the desired task

O Enxame de Dique de Florianópolis (EDF) é parte do sistema de alimentação das lavas da Província Magmática Paraná-Etendeka (PEMP), de idade eocretácea, que constitui a segunda maior província de basaltos continentais do mundo em área preservada. Nas exposições do extremo norte da Ilha de Santa Catarina, predominam largamente diques básicos (microgabros) de direção NNE, quimicamente equivalentes aos basaltos do tipo Urubici, do qual devem constituir o sistema de alimentação, como indicado por evidências estruturais, geoquímicas e geocronológicas. Esses diques são cortados por diques mais jovens e menos espessos (em parte de direção NNW), mas também existem diques NNW que não mostram relações de corte. Foram considerados parte de um mesmo sistema conjugado de fraturas, o que está em conformidade com a interpretação de reativação de estruturas prévias do embasamento. A componente principal de maior compressão, ?1, tem direção NE-SW. Cálculos da dilatação crustal realizados neste trabalho indicam valores mínimos em torno de 5,4% quando da colocação dos diques (~ 134 Ma). Outros tipos de diques básicos menos expressivos podem ser distinguidos especialmente pelos conteúdos de P2O5(%) e Sr (ppm), e são semelhantes ao magma-tipo Pitanga, do qual no entanto se diferenciam por razões de elementos traço, como (Tb/Yb)N levemente mais alto, em relação ao magma-tipo em sua área de ocorrência. Diques ácidos de composição dacítica são subordinados, e ocorrem no centro de diques compostos, cujas bordas podem ser de microgabros tipo Pitanga ou, em um caso, andesito. Os dacitos mostram semelhanças com rochas vulcânicas Chapecó, que se diferenciam por razões de elementos traço e isotópicas, por exemplo, maiores razões (La/Yb)N e maiores 87Sr/86Sr(i). Modelagem geoquímica de elementos traços mostram que os dacitos podem ser geneticamente associados aos microgabros por processos de fracionamento de ca. 65-70% de um cumulato com ~45% de plagioclásio, ~40% de clinopiroxênio e ~15% de magnetita acompanhados de assimilação (massa de assimilado/cristalizado= 0,1) de granitos neoproterozoicos encaixantes. Os melhores resultados são obtidos para os microgabros que formam borda dos diques compostos, caracterizados por teores intermediários de Sr e altos de P2O5, mas os testes com outras composições de microgabros, incluindo o tipo de alto Sr-P2O5 (Urubici), também proporcionaram resultados satisfatórios. / The Florianópolis Dike Swarm (FDS) is part of the lava feeding system of the Paraná-Etendeka Magmatic Province (PEMP), of eocretaceous age, which is the second largest province of continental basalts in the world in preserved área. The northern part of the Santa Catarina Island show basic dikes (microgabbros) of NNE-trends, chemically equivalent to basalts of Urubici type, which should constitute the feeding system, as indicated by structural, geochemical and geochronological evidences. These dikes are cut by lower occurence younger dikes (in part of NNW direction), but there are also NNW dikes that do not show crosscut relations. They were considered part of the same conjugate system of fractures, which is in accordance with the interpretation of reactivation of previous structures of the basement. The main component of higher compression, ?1, has NE-SW direction. Calculations of the crustal dilation, performed in this study, indicate minimum values of around 5.4% (~ 134 Ma). Other types of less expressive basic dikes can be distinguished specially by the contents of P2O5 (%) and Sr (ppm). They are similar to the Pitanga magma-type, but differ on ratios of trace elements such as (Tb/Yb)N slightly higher, relative to the magma-type in its area of occurrence. Acidic dykes of dacitic composition are subordinate and occur in the center of composite dikes, whose borders may be of Pitanga type of microgabbro or, in one case, andesite. Dacites show similarities with Chapecó volcanic rocks, but they differ for ratios of trace and isotopic elements, for example, higher ratios (La / Yb)N and higher 87Sr / 86Sr(i). Geochemical modeling of trace elements shows that dacites can be genetically associated to microgabbros by fractionation processes of 65-70% of a cumulus with ~ 45% of plagioclase, ~ 40% of clinopyroxene and ~ 15% of magnetite accompanied by assimilation (assimilated / crystallized mass = 0.1) of host neoproterozoic granites. The best results are obtained from microgabbros that form the edge of the composite dikes, characterized by intermediate levels of Sr and high P2O5. However, the tests with other compositions of microgabbros, including the type of high Sr-P2O5 (Urubici), also yielded satifactory results.

Esta dissertaçãoo investiga a utilização de Particle Swarm Optimization (PSO) para a obtenção automática de sistemas fuzzy do tipo Mamdani, tendo como insumo apenas as definições das variáveis do problema, seus domínios e a função objetivo. Neste trabalho utilizam-se algumas técnicas conhecidas na tentativa de minimizar a obtenção de sistemas fuzzy que não sejam coerentes. As principais técnicas usadas são o método de Wang e Mendell, chamado de WM, para auxiliar na obtenção de regras, e os conceitos de clusterização para obtenção das funções de pertinência. Na função de avaliação proposta, considera-se não somente a acurácia do sistema fuzzy, através da medida do erro, mas também a sua interpretabilidade, através da medida da compacidade, que consiste da quantidade de regras e funções membro, da distinguibilidade, que permite evitar que as funções membro não se confundam, e da completude, que permite avaliar que as funções membro abranjam o máximo do domínio. O propósito deste trabalho consiste no desenvolvimento de um algoritmo baseado em PSO, cuja função de avaliação congregue todos esses objetivos. Com parâmetros bem definidos, o algoritmo pode ser utilizado em diversos tipos de problemas sem qualquer alteração, tornando totalmente automática a obtenção de sistemas fuzzy. Com este intuito, o algoritmo proposto é testado utilizando alguns problemas pré-selecionados, que foram classificados em dois grupos, com base no tipo de função: contínua ou discreta. Nos testes com funções contínuas, são utilizados sistemas tridimensionais, com duas variáveis de entrada e uma de saída, enquanto nos testes com funções discretas são utilizados problemas de classificação, sendo um com quatro variáveis e outro com seis variáveis de entrada. Os resultados gerados pelo algoritmo proposto são comparados com aqueles obtidos em outros trabalhos. / This dissertation investigates the use of Particle Swarm Optimization (PSO) to allow automatic modeling of Mamdani fuzzy systems taking as input only the variable definitions, their respective domains and the objective function. This work uses several known techniques to avoid the consideration of invalid fuzzy systems. The main used techniques are the WM method, which is used to generate rules, and the clustering concept, which assists in the generation of the membership functions. The evaluation function proposed considers not only the accuracy of the generated fuzzy system, but also the properties of interpretability and distinguishability. The accuracy of the fuzzy system is measured using the underlaying error. The system interpretability is evaluated using a compactness measure, which consists mainly of the number of employed rules and membership functions, while its distinguishability is quantified using the completeness measure, which consists of measuring how the used membership functions are covering the corresponding domain. The main goal of this work is to develop a PSO-based algorithm that uses a fitness function which congregates all these objectives. With well-defined parameters, the algorithm can be used with different kinds of problems without any change, allowing for a fully automatic generation process of an adequate fuzzy system. In this purpose, the proposed algorithm is tested for some benchmark problems, which are classified in two groups, based on the type of function to be modeled by the yield fuzzy system: completely or partially defined function. In the cases for fully-defined functions, three-dimensional functions are used. These functions have two input variables and one output variable. In the cases for partially-defined functions, two classification problems are used, one having four variables and other six input variables. The results obtained by the proposed algorithm are compared to related work.