Neste trabalho estudamos os efeitos da multicolinearidade em modelos de regressão logística e apresentamos estimadores viesados para que tais efeitos fossem minimizados. Primeiramente, o modelo de regressão logística e o processo para a estimação dos parâmetros foram apresentados. Foram feitos, também, alguns testes para avaliar a significância dos mesmos, bem como técnicas para analisar a qualidade do ajuste do modelo. Em seguida, os efeitos da multicolinearidade na estimação dos parâmetros e na sua inferência foram avaliados, bem como técnicas para o seu diagnóstico. Para amenizar o efeito deste problema, apresentamos dois estimadores alternativos ao de máxima verossimilhança: estimador em cristas e estimador em componentes principais. Comparamos, então, o desempenho dos três estimadores na forma de um estudo de simulação e de uma aplicação em um conjunto de dados reais. O principal resultado obtido foi que, na presença de multicolinearidade, os estimadores alternativos conseguiram um melhor ajuste em comparação ao de máxima verossimilhança, além de minimizar os seus efeitos. / This work proposes the use of some biased estimators to investigate whether is possible minimize the multicollinearity effects in logistic regression models. Initially, the latter model was presented, as well as its fitting process (therefore obtaining the maximum likelihood estimator), some tests to evaluate the significance of the parameters and techniques to analyze goodness of fit were also considered. Furthermore, the effects of multicollinearity in the fitting process and in the parameters inference were discussed, as well as techniques to identify the presence of multicollinearity. In order to diminish the effect of this problem, two alternative estimators were presented: ridge estimator and principal component estimator. Therefore, these three estimators performances were compared using a simulation study and applied in a real data set. The manly conclusion was that, in the presence of multicollinearity, the alternative estimators performed better than the maximum likelihood estimator, besides reducing its effects.

Researches conducted by energy distribution companies on several industry segments showed that about 30%of inductionmotors are operating undersized, i.e. with less than 70%of the rated load. Under these conditions induction motors have low efficiency. Due to the characteristics of industrial processes, traditional methods of efficiency and operation analysis can not be used. In order to meet the requirements of these applications, several methods have been proposed. Most of these methods require only the measurement of voltages, currents and in some cases rotor speed. Often these methods estimate, using different techniques, the shaft torque and calculate the output power and efficiency. The purpose of this study is to develop and implement a real-time method to monitor operating conditions and efficiency of induction motors operating at steady state. The proposed method, by means of measured three-phase voltages and currents and the equivalent circuit of the machine, estimates the shaft torque and speed. Then, based on these estimations, calculates the power output and efficiency. The machine equivalent circuit is estimated by an iterative algorithm that uses only the machine nameplate data and the stator resistance. According to present tendencies a wireless system was developed were a central computer can monitor in real time the efficiency and the operational conditions of one or more motors in a industrial plant. This document presents the theoretical development of the proposed method and the results of computer simulations under different situations. Finally it presents an experimental implementation of the method where its performance is evaluated for different motors. / Estudos realizados por companhias de distribuição de energia elétrica em diversos segmentos do setor industrial demonstraram que aproximadamente 30% dos motores de indução trifásicos analisados estavam operando subdimensionados, ou seja, com uma carga inferior a 70% da carga nominal. Nestas condições motores de indução apresentam baixo rendimento. Devido `as características dos processos industriais os métodos tradicionais de análise de eficiência e operação não podem ser utilizados. Para atender aos requisitos destas aplicações foram propostos diversos métodos que necessitam apenas das tensões, correntes e em alguns casos da velocidade do rotor. De maneira geral estes métodos estimam, utilizando diferentes técnicas, o conjugado no eixo da máquina e calculam a potência de saída e a eficiência. A proposta deste trabalho é desenvolver e implementar um método de monitoramento em tempo real das condições operacionais e da eficiência de motores de indução trifásicos operando em regime permanente. O método proposto estima, utilizando valores medidos das tensões e correntes trifásicas e o circuito equivalente da maquina, o conjugado e a velocidade do eixo e, com base nestas estimativas, calcula-se a potência de saída e a eficiência. O circuito equivalente da máquina é estimado através de um algoritmo iterativo que utiliza apenas os dados de placa da máquina e a resistência do estator. Acompanhando tendências atuais, desenvolveu-se também um sistema com comunicação sem fio (wireless) onde, a partir de um computador central pode-se monitorar em tempo real as condições operacionais e a eficiência de um ou mais motores de uma planta industrial. O presente trabalho apresenta o desenvolvimento teórico do método proposto bem como o resultado de simulações computacionais sob diferentes situações. Por fim este trabalho apresenta uma implementação experimental do método onde seu desempenho é analisado em diversos motores. / Mestre em Ciências

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-08-05T14:42:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE PPGEP (Romero Luiz M. Sales Filho).pdf: 3453451 bytes, checksum: be76714c0d9a1e907faa85d15041f6ca (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-05T14:42:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE PPGEP (Romero Luiz M. Sales Filho).pdf: 3453451 bytes, checksum: be76714c0d9a1e907faa85d15041f6ca (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / CAPEs / In recent years, a family of probability distributions based on Nonextensive Statistical Mechanics, known as q-distributions, has experienced a surge in terms of applications to several fields of science and engineering. In this work the _-Exponential distribution will be studied in detail. One of the features of this distribution is the capability of modeling data that have a power law behavior, since it has a heavy-tailed probability density function (PDF) for particular values of its parameters. This feature allows us to consider this distribution as a candidate to model data sets with extremely large values (e.g. cycles to failure). Once the analytical expressions for the maximum likelihood estimates (MLE) of _-Exponential are very difficult to be obtained, in this work, we will obtain the MLE for the parameters of the _- Exponential using two different optimization methods: particle swarm optimization (PSO) and Nelder-Mead (NM), which are also coupled with parametric and non-parametric bootstrap methods in order to obtain confidence intervals for these parameters; asymptotic intervals are also derived. Besides, we will make inference about a useful performance metric in system reliability, the called index __(_, where the stress _ and strength are independent q-Exponential random variables with different parameters. In fact, when dealing with practical problems of stress-strength reliability, one can work with fatigue life data and make use of the well-known relation between stress and cycles until failure. For some materials, this kind of data can involve extremely large values and the capability of the q- Exponential distribution to model data with extremely large values makes this distribution a good candidate to adjust stress-strength models. In terms of system reliability, the index _ is considered a topic of great interest, so we will develop the maximum likelihood estimator (MLE) for the index _ and show that this estimator is obtained by a function that depends on the parameters of the distributions for and _. The behavior of the MLE for the index _ is assessed by means of simulated experiments. Moreover, confidence intervals are developed based on parametric and non-parametric bootstrap. As an example of application, we consider two experimental data sets taken from literature: the first is related to the analysis of high cycle fatigue properties of ductile cast iron for wind turbine components, and the second one evaluates the specimen size effects on gigacycle fatigue properties of high-strength steel. / Nos últimos anos, tem sido notado em diversas áreas da ciência e engenharia, um aumento significativo na aplicabilidade da família q de distribuições de probabilidade que se baseia em Mecânica Estatística Não Extensiva. Uma das características da distribuição q-Exponencial é a capacidade de modelar dados que apresentam comportamento de lei de potência, uma vez que tal distribuição possui uma função densidade de probabilidade (FDP) que apresenta cauda pesada para determinados valores de parâmetros. Esta característica permite-nos considerar tal distribuição como candidata para modelar conjuntos de dados que apresentam valores extremamente grandes (Ex.: ciclos até a falha). Uma vez que expressões analíticas para os estimadores de máxima verossimilhança dos parâmetros não são facilmente encontradas, neste trabalho, iremos obter as estimativas de máxima verossimilhança dos parâmetros através de dois métodos de otimização: particle swarm optimization (PSO) e Nelder-Mead (NM), que além das estimativas pontuais, irão nos fornecer juntamente com abordagens bootstrap, intervalos de confiança para os parâmetros da distribuição; intervalos assintóticos também serão derivados. Além disso, faremos inferência sobre um importante índice de confiabilidade, o chamado Índice __(_, onde Y (estresse) e X (força) são variáveis aleatórias independentes. De fato, quando tratamos de problemas práticos de força-estresse, podemos trabalhar com dados de fadiga e fazer uso da bem conhecida relação entre estresse e ciclos até a falha. Para alguns materiais, esse tipo de variável pode apresentar dados com valores muito grandes e a capacidade da q-Exponencial em modelar esse tipo de dado torna essa uma distribuição a ser considerada para ajustar modelos de força-estresse. Em termos de confiabilidade de sistemas, o índice R é considerado um tópico de bastante interesse, assim iremos desenvolver os estimadores de máxima verossimilhança para esse índice e mostrar que esse estimador é obtido através de uma função que depende dos parâmetros da distribuição de X e Y. O comportamento do estimador é investigado através de experimentos simulados. Intervalos de confiança são desenvolvidos através de bootstrap paramétrico e nãoparamétrico. Duas aplicações envolvendo dados de ciclos até a falha e retiradas da literatura são consideradas: a primeira para ferro fundido e a segunda para aço de alta resistência.

Como tentativa para compensar a ausência de resposta, aplicou-se o estimador ponderado por pesos amostrais nos dados de um inquérito domiciliar que registrou uma taxa global de resposta igual a 79,10 por cento . O procedimento procurou viabilizar a aplicação do ajuste ao nível dos elementos, usando os pesos obtidos a partir da taxa diferencial de resposta verificada na amostra composta pelas famílias. Fixado o número de cômodos do domicílio como a variável critério para a formação das classes ponderadas, calcularam-se as médias ajustadas e suas variâncias para o peso e a estatura dos menores de 19 anos, usando-se as estimativas calculadas na amostra constituída pelos elementos pertencentes às famílias que efetivamente responderam ao inquérito. A consistência dos resultados obtidos sugere que estudos devem ser desenvolvidos a fim de buscar soluções que minimizem as pressuposições necessárias à aplicação do procedimento e determinem níveis de abrangência que possam ser considerados satisfatórios. / The weighting adjustment by sample weights was applied on the data from a survey sampling with a total response rate of 79,10 per cent , in order to compensate for the unit nonresponse. The weighting factors were gotten by the differential response rate calculated on the household sample to facilitate the application procedure. The variable used to define the weighting classes was the number of rooms of the dwellings. Also, the adjusted means and their variances were calculaled for weight and height of persons with ages under 19 years, using the measures obtained from the same age group individuals related to the respondent households. The consistency of the results support the sugestion that more research has to be done to search for procedures that will minimize the necessary assumptions that underlie them and that can assure wider application levels.

Atualmente, otimizar uma arquitetura ou um sistema de software não significa, necessariamente, aumentar o seu desempenho computacional. Devido a popularização de sistemas embutidos energizados por bateria, um item de grande importância a ser otimizado é o consumo de energia. De forma a obedecer às restrições de consumo, pesquisadores têm concentrado seus esforços na criação de ferramentas que possibilitam a modelagem, a otimização e a estimação do consumo de energia. Nos últimos anos, FPGAs têm apresentado um grande desenvolvimento nos quesitos densidade, velocidade e capacidade de armazenamento. Essas características tornaram possível a construção de sistemas complexos formados por um ou mais processadores soft-core. Esse tipo de processador permite uma personalização detalhada de suas características arquiteturais, possibilitando uma melhor adequação às restrições de tempo e espaço em um projeto. O objetivo deste trabalho é construir um estimador de potência para softwares que têm como alvo o processador soft-core Nios II da Altera, permitindo saber com antecedência quanta energia será consumida devido à execução de programas e aplicações de robótica móvel. O modelo implementado neste trabalho foi testado com vários benchmarks padronizados e os resultados obtidos provaram ser bastante adequados para estimar a energia consumida por um programa, obtendo erros de estimação máximos de 4,78% / Nowadays, optimization of hardware and software systems does not necessarily mean increasing their computational performance. Due to the popularization of battery-operated embedded systems, energy comsumption has become a very critical issue. Several tools have been created to model, optimize, and estimate energy consumption, allowing power constraints to be achieved. Lately, FPGAs have presented great advancements on density, speed and storage capacity. Such characteristics made possible the implementation of complex systems comprising one or more soft-core processors. This kind of processors allows detailed customization of its architectural features, enabling timinig, and area constraints of a design to be reached. The aim of this work is to build a power estimator to predict the energy comsumption of a software running on the Altera Nios II soft-core processor. The implemented estimation model presented on this dissertation has been tested with several standard benchmarks and the results obtained have proven to be suitable for estimating the energy consumption of a software with a maximum error of 4.78%

Modelos multi-estados têm sido utilizados para descrever o comportamento de unidades amostrais cuja principal resposta é o tempo necessário para a ocorrência de seqüências de eventos. Consideramos um modelo multi-estados markoviano, não homogêneo, que incorpora covariáveis cujos efeitos podem variar ao longo do tempo (efeitos dinâmicos), o que permite a generalização dos modelos usualmente empregados. Resultados assintóticos mostram que procedimentos de estimação baseados no método histograma crivo convergem para um processo gaussiano. A metodologia proposta mostra-se adequada na modelagem de dados reais para comparação de desenvolvimento de recém-nascidos pré-termo com os a termo. Estudos com dados gerados artificialmente confirmam os resultados teóricos obtidos. / Multi-state models have been used to describe the behavior of sample units where the principal response is the time needed for the occurrence of a sequence of events. We consider a non-homogeneous Markovian multi-state model that incorporates covariates with time-dependent coefficient (dynamic effects), generalizing models usually employed. The asymptotic results show that the estimators based on the method of histogram sieves converge to a Gaussian process. The proposed methodology revels adequated for modeling data related to the comparison of developement of preterm infants with term infants. The studies with artificially generated data confirm the asymptotic results.

Modelos multi-estados têm sido utilizados para descrever o comportamento de unidades amostrais cuja principal resposta é o tempo necessário para a ocorrência de seqüências de eventos. Consideramos um modelo multi-estados markoviano, não homogêneo, que incorpora covariáveis cujos efeitos podem variar ao longo do tempo (efeitos dinâmicos), o que permite a generalização dos modelos usualmente empregados. Resultados assintóticos mostram que procedimentos de estimação baseados no método histograma crivo convergem para um processo gaussiano. A metodologia proposta mostra-se adequada na modelagem de dados reais para comparação de desenvolvimento de recém-nascidos pré-termo com os a termo. Estudos com dados gerados artificialmente confirmam os resultados teóricos obtidos. / Multi-state models have been used to describe the behavior of sample units where the principal response is the time needed for the occurrence of a sequence of events. We consider a non-homogeneous Markovian multi-state model that incorporates covariates with time-dependent coefficient (dynamic effects), generalizing models usually employed. The asymptotic results show that the estimators based on the method of histogram sieves converge to a Gaussian process. The proposed methodology revels adequated for modeling data related to the comparison of developement of preterm infants with term infants. The studies with artificially generated data confirm the asymptotic results.

Esta dissertação compreende um estudo da eficiência de estimadores dos parâmetros no modelo funcional com erro nas variáveis, com repetições para contornar o problema de falta de identificação. Nela, discute-se os procedimentos baseados nos métodos de máxima verossimilhança e escore corrigido. As estimativas obtidas pelos dois métodos levam a resultados similares. / This work is concerned with a study on the efficiency of parameter estimates in the functional linear relashionship with constant variances. Where the lack of identification is resolved of by considering replications. Estimation is dealt with by using maximum likelihood and the corrected score approach. Comparisons between the approaches are illustrated by using simulated data.

Esta dissertação compreende um estudo da eficiência de estimadores dos parâmetros no modelo funcional com erro nas variáveis, com repetições para contornar o problema de falta de identificação. Nela, discute-se os procedimentos baseados nos métodos de máxima verossimilhança e escore corrigido. As estimativas obtidas pelos dois métodos levam a resultados similares. / This work is concerned with a study on the efficiency of parameter estimates in the functional linear relashionship with constant variances. Where the lack of identification is resolved of by considering replications. Estimation is dealt with by using maximum likelihood and the corrected score approach. Comparisons between the approaches are illustrated by using simulated data.

[pt] A proliferação de microcomputadores e sua possibilidade de utilização em controle de sistemas complexos, além de outros fatores, provocaram o interesse na busca de técnicas especiais para projeto. Neste trabalho apresenta-se uma metodologia para se obter um estimador e controlador de estado para sistemas discretos de grande porte, determinísticos com função de custo quadrática, a partir da decomposição e coordenação do problema original em outros deste derivados. Para determinação das equações a realizar e que definem completamente a estrutura do estimador e do controlador, utilizam-se apenas conhecimentos de cálculo e parâmetros de lagrange, tratando-se o problema globalmente. / [fr] La prolifération de minicalculateurs et lês possibilites de leur utilisation pour controler distributivement lês systèmes complexes et encore d`autres facturs provoquèrent l`interêt pour la recherche de techniques spéciales de projet. Dans ce travail on présente une méthodologies pour obtenir um estimateur et um régulateur d`état pour des systèmes discrets de large échelle déterministes avec function de coût quadratique, en faisant la décomposition et la coordination du problème original, et d`autres problèmes qui en découlent. Pour la détermination des équations qui doivent être réalisées et qui définissent complèment la structure de l`estimateur et du régulateur, on utilise seulement lês connaissaces du calcul et lês paramètres de Lagrange em ayant une solution globale pour le probléme.