Resumo: Este projeto tem como objetivo descrever, implementar e avaliar um modelo de Unit Commitment (UC) hidrotérmico para o ambiente de mercados de energia. O modelo deve considerar aspectos que têm sido negligenciados na abordagem atualmente vigente no Brasil, ou seja, o modelo deve apresentar as seguintes contribuições: i) a discretização do problema deve ser feita em base horária e não semanal, de modo a permitir o estabelecimento de um mercado de curtíssimo prazo efetivo; ii) o modelo deve levar em conta os custos de partida/parada de máquinas, comparando a solução do modelo proposta com o modelo em que essses custos não são considerados; iii) as inter-relações entre os mercados pool e bilateral são descritas de forma explícita em um único problema de otimização de UC; iv) a inserção dos custos de oportunidade hidráulica propostos no âmbito desse trabalho na função de custos / Abstract: This project aims to describe, implement and evaluate a model of Unit Commitment (UC) for the hydrothermal environment of energy markets. The model takes into account aspects that have been neglected in the approach currently used in Brazil, and present the following contributions: i) discretization of the problem is performed in an hourly basis, instead of the weekly-based approach currently used, to allow the establishment of an effective market for short term generation planning; ii) the model takes into account unit start-up and shut down costs; the outcomes of the proposed model are compared with those of a model in which these costs are not considered; iii) the interrelationships between pool and bilateral markets are described explicity within a single optimization problem in the proposed UC model; iv) the inclusion of opportunity costs associated with hydraulic utility, proposed in the context of this research / Orientador: Leonardo Nepomuceno / Coorientador: Paulo Sérgio da Silva / Banca: Eduardo Nobuhiro Asada / Banca: Antonio Roberto Balbo / Mestre

Orientador: Antonio Fernando Crepaldi / Banca: Rogério Andrade Flauzino / Banca: José de Souza Rodrigues / Resumo: As desordens e incertezas provocadas no decorrer do tempo, face à dinâmica das mudanças e a complexidade dos sistemas que abrangem as organizações, acarretam diversas situações em que os gestores necessitam encontrar soluções das quais seja possível extrair a maximização do resultado empresarial. Logo, o desenvolvimento de ferramentas que possam em dado momento apresentar, de forma ágil, um número mínimo de opções necessárias para investigar a incerteza é uma tarefa necessária em ambientes de negócios. Esta dissertação tem como objetivo a busca por uma solução para o problema do Sequenciamento Ótimo de Faturamento (SOF). A perspectiva adotada para a solução do SOF é o desenvolvimento de um software que automatize o processo de atribuição dos produtos aos pedidos em carteira, denominado como processo de picking. O trabalho emprega a Computação Evolucionária como método de adaptação ao problema e utiliza a técnica dos Algoritmos Genéticos (AG) na formulação do modelo de busca de soluções. A concepção do software dar-se-á pela interconexão de um conjunto de dados estáticos que contempla o estoque disponível para venda em um período pré-determinado de tempo t e a carteira de pedidos solicitados em diferentes datas. A representação binária é utilizada para formular a programação das estruturas heurísticas de possíveis soluções e o Visual Basic for Applications (VBA) do Microsoft Office Excel é empregado como ferramenta computacional para a implementação do modelo proposto. A programação considera as restrições e os parâmetros de decisão de forma que maximização do faturamento seja o resultado otimizado do problema. A implantação do software gera um módulo que automatiza o processo de picking e apresenta resultados otimizados para o SOF, o que... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The disorders and uncertainties caused in the course of time, given the dynamics of change and systems complexity which include organizations, result in several situations in which managers need to find solutions which can extract the maximization of the enrrepreneurial outcome. Therefore, the development of tools that can, at a given time and in an agile way, present a minimum number of options necessary to investigate the uncertainties is a necessary task in business environments. This dissertations aims to search for a solution to the Optimal Sequencing Billing (OSB) problem. The perspective adopted for the solution of the OSB is the development of a software that automates the process of assining products to backlog, named as "picking process". The work employs the Evouluationary Computation as a method of adaptation to the problem and uses the technique of Genetic Algorithms (GA) in the formulation of the searching solutions model. The software design will come to be through the inerconnection of a set of static data which includes the stock available for sale at a predetermined period of time t and a backlog request on different dates. The binary representation is used to formulate the scheduling heristics structures of possible solutions and Visual Basic for Applications (VBA) in Microsoft Office Excel is a software tool used for the implementation of the proposed model. The program considers the constraints and decision parameters so that maximizing the billing is the result of optimized problem. The implementation of the softaware generates a module that automates the picking process and presents optimized results for the OSB, which provides agility and improves the decision making for billing. It was... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: José Roberto Sanches Mantovani / Banca: Rubén Augusto Romero Lázaro / Banca: Luis Gustavo Wesz da Silva / Resumo: Faltas permanentes em alimentadores de distribuição causam atuação do sistema de proteção interrompendo o fornecimento de energia elétrica aos consumidores. Um número considerável de faltas é ocasionado por animais e vegetação em contato com partes energizadas da linha. A redução do número de desligamentos indevidos provocados pela vegetação pode ser obtida através de um criterioso programa de podas das árvores que estão sob os circuitos alimentadores. Nesta dissertação o problema de programação de podas de árvores sob a rede de distribuição é formulado como um modelo de programação não linear binária dinâmica. Neste modelo busca-se a redução das taxas de faltas devido à vegetação e a alocação otimizada de recursos humanos e financeiros anuais disponíveis pelas empresas distribuidoras para manutenção da vegetação sob a rede, de modo a não violar a restrição de confiabilidade do sistema. O modelo matemático utiliza como parâmetro a taxa de faltas no alimentador devido à vegetação. Desta forma, foram propostas duas metodologias para determinar as taxas de faltas. Em uma dessas metodologias utiliza-se um modelo de crescimento da vegetação para determinar à taxa de falta, e na outra metodologia a taxa de falta é obtida diretamente dos dados históricos de interrupção do alimentador devido á vegetação, e não requer um segundo modelo para relacionar o crescimento da vegetação às taxas de falta. Para solução do modelo matemático é proposto um algoritmo genético dedicado de Chu-Beasley. A metodologia que utiliza a taxa de crescimento da vegetação foi testada em um sistema de distribuição teste composto por 15 alimentadores, e com diferentes tipos de vegetação sob os mesmos, em que deve ser realizado o planejamento anual de manutenção da vegetação. E a outra metodologia que não considera a taxa de crescimento... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Permanent outages in distribution feeders cause the action of the protection system, interrupting the electrical energy supply to the consumers. A considerable number of faults in distribution systems are due to animals and vegetation that come in contact with the overhead power lines. The reduction of the number of faults, due to vegetation under the overhead power lines, can be achieved by means of an adequate vegetation maintenance scheduling. In this dissertation, the vegetation maintenance scheduling is formulated as a non-linear binary and dynamic programming model. This model aims to reduce vegetation-related failure rates and to optimize annual human and financial resources available by electrical energy companies for vegetation maintenance, subject to the system reliability constraint. The vegetation-related failure rate is used as a parameter in the mathematical model. In this way, two methodologies for the vegetation-related failure rates were proposed. The first one utilizes a vegetation growth model to determine failure rates. In the second methodology, failure rates are gotten from historical interruption data that occur on the feeder due to vegetation. In this case, a second model to relate the growth of vegetation with a vegetation-related failure rate is not required. To solve the mathematical model a dedicated Chu-Beasley genetic algorithm is proposed. The first methodology was tested in a test distribution system with 15 sections and different vegetation types, under the circuit feeders where the annual vegetation maintenance scheduling must be found. The other methodology was tested in a real system composed of 27 urban feeders in a city inside the São Paulo's state (Brazil) / Mestre

Orientador: Helenice de Oliveira Florentino Silva / Banca: Adriana Cristina Cherri / Banca: Fernando Luiz Pio dos Santos / Resumo: O objetivo deste trabalho é propor um modelo matemático que consiste em determinar quais variedades de cana-de-açúcar adaptável ao solo local serão plantadas nos talhões disponíveis de forma a obter o menor custo possível para o processo de colheita e transporte da cana, e ainda desenvolver e testar um algoritmo genético (AG) para investigar a solução deste problema. Inicialmente é feito um breve estudo do ciclo produtivo da cana-de-açúcar, dos prazos para a eliminação de sua queima e do custo, de sua colheita e transporte até a usina. Em seguida estuda-se o algoritmo Branch-and-Bound, o qual dentre os métodos exatos é bastante utilizado para resolver Problemas de Programação Linear Inteira (PPLI). Para testar e comparar a performance do algoritmo genético com o Branch-and-Bound foram realizadas quatro simulações com diferentes áreas de plantio e número de variedades, simulando situações reais na região geográfica trabalhada. Os resultados foram analisados e discutidos neste texto, mostrando que o algoritmo genético pode ser uma ferramenta alternativa e de grande utilidade para problemas de grande porte / Abstract: The objetive of this study is to propose a mathematical model that consist of determining which varieties of sugar cane adaptable to local soil should be planted in plots available in order to obtain the lowest cost to the process of harvesting and transportation of cane, and further develop and test a genetic algorithm (GA) to investigate the solution of this problem. Initially it has been done a short study of the production cycle of sugar cane, the deadline for the elimination of his burns and the cost of harvest and transport to the mill. In the next step, we studied the algorithm Branch-and-Bound, which among methods available is often employed to solve Integer Linear Programming Problems (PPLI). To test and compare the performance of the genetic algorithm with the Branch-and-Bound simulations were performed with four di®erent planting areas and number of varieties, simulating real situations in the geographical region worked. The results were analyzed and discussed in this text, showing that the genetic algorithm can be an alternative tool and very useful for large problems / Mestre

Orientador: Ailton Akira Shinoda / Banca: Sérgio Azevedo de Oliveira / Banca: Carlos Dias Maciel / Resumo: Neste trabalho é revisada a literatura sobre o funcionamento de um sistema de telefonia celular e apresentadas propostas de aplicações de processamento distribuído, baseada em Algoritmos Genéticos na resolução do problema de alocação de canais para o sistema celular. O estudo realizado para a apresentação desta dissertação descreve o modelamento da rede celular em termos de dois operadores genéticos, além disso, são propostas duas técnicas para o problema de alocação de canais em uma rede de telefonia celular. Uma das técnicas trabalha com a compatibilidade eletromagnética, já a outra, trabalha com a mínima relação sinal interferência (SIR). Os resultados das duas técnicas são obtidos de dois algoritmos de processamento distribuído, desenvolvidos em linguagem C e com a biblioteca de programação distribuída (Message Passing Interface - MPI). Os algoritmos propostos, através de uma função objetivo, calculam a alocação sem conflito de canais entre as células, na primeira abordagem satisfazendo a compatibilidade eletromagnética e exigências da demanda de tráfego, e na segunda abordagem satisfazendo a mínima SIR e exigências da demanda de tráfego, ambos otimizando a alocação de canais / Abstract: The literature about the cell phone system functioning and proposals of the distributed processing applications based on Genetic Algorithms in the assigning channels problems resolutions are presented in this study. This dissertation describes the cell phone problems modeling by two genetic operators and proposes two techniques for the telephone network allocation channels problems. One of the techniques works with the electromagnetic compatibility and the other with minimal signal interference ratio (SIR). The results of the two techniques are obtained by two algorithms distributed processing, developed in C language and Message Passing Interface (MPI). The algorithms proposed, by an objective function, calculate the allocation without channels conflict. At first, satisfying the electromagnetic compatibility and traffic demand requirements and then satisfying the minimum SIR and traffic demand requirements, both optimizing the channels allocation / Mestre

Resumo: Essa tese apresenta o desenvolvimento de um sistema de mineração de dados baseado na técnica de computação evolucionária denominada Algoritmos Genéticos. O sistema resultante, de nome MinAG, realiza a tarefa de classificação de dados contínuos e destina-se a minerar dados físico-químicos do solo e da água. Os padrões de comportamento dos atributos minerados são apresentados no formato SE-ENTÃO, facilitando a compreensão da informação descoberta. Foram definidos alguns requerimentos e restrições para o uso desse sistema relacionados às características do arquivo de dados possível de ser minerado. O MinAG adota o conceito de computação em grid, o que propicia para que mais e melhores resultados sejam obtidos. Os testes realizados permitiram concluir que o sistema executou as tarefas definidas para o mesmo e gerou resultados corretos ao minerar as bases de dados a que se propôs, atingindo, portanto os objetivos dessa tese. Foram realizados dois estudos de casos. No primeiro foi utilizada uma base de dados brasileira sobre dados físico-químicos do solo obtidos por equipamentos de agricultura de precisão na região de Campos Novos Paulista - SP. No segundo estudo de caso usou-se uma base de dados de qualidade de água do estado da Flórida - EUA. Em ambos os casos o sistema foi capaz de atingir seu objetivo encontrando padrões de comportamento nos dados. Pode-se concluir que o sistema MinAG apresenta-se como uma nova maneira de analisar a correlação entre os elementos físico-químicos do solo e da água. Esse sistema não deve ser entendido como um substituto de métodos de análise tradicionais, como a estatística. Sua função é servir como uma ferramenta adicional na geração de informações para auxílio à compreensão do comportamento existente nos dados. / Abstract: This thesis presents the data mining system development based on an evolutionary computation technique named Genetic Algorithms. The MinAG system performs the continuous data classification task and mines water and soil physico-chemical datasets. The patterns discovered by mining the attributes are presented using the IF-THEN rule format. It makes it easier to understand the information discovered. Some requirements and restrictions related to the dataset features were defined in order to use the system. MinAG adopts the grid computing concept in order to produce more and better results. By the evaluation system, it was possible to conclude that it is able to perform the proposed tasks and produces correct results when mining the datasets. Therefore, the system reached the thesis goals. Two case studies were performed. In the first one, a Brazilian dataset related to soil physico-chemical properties was used. The data was obtained in Campos Novos Paulista - SP by Precision Agriculture equipment. In the second case study, a Florida - USA water quality dataset was utilized. The system discovered behavior patterns achieving the goals in both cases. The MinAG system presents a new way to analyse the correlation between the water and soil physico-chemical attributes. This system is not a substitute for traditional methods such as statistics. In fact, it is an auxiliary tool to generate information in order to help understand the behavior between data. / Orientador: Angelo Cataneo / Coorientador: Fedro S. Zazueta / Banca: Manoel Henrique Salgado / Banca: José Luis Braga / Banca: Luiz Roberto Almeida Gabriel / Banca: Marcelo Giovaneti Canteri / Doutor

Orientador: Gilberto Pechoto de Melo / Banca: Aparecido Carlos Gonçalves / Banca: Cleudmar Amaral de Araújo / Resumo: Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia de detecção e localização de falhas, para sistemas mecânicos que utilizam absorvedores dinâmicos de vibrações tipo lâmina vibrante (ADVLV). Através de modificações em alguns de seus parâmetros estruturais, o ADVLV desenvolvido absorve toda ou parte da vibração do sistema mecânico onde se encontra acoplado. Durante o trabalho foi utilizada a teoria de algoritmos genéticos baseada na evolução das espécies como ferramenta de otimização e em seguida, aplicou-se a metodologia de diagnóstico de falhas via observadores de estado para detecção e identificação de possíveis irregularidades no sistema. Na seqüência, a fim de validar a metodologia desenvolvida foram apresentados resultados obtidos através de simulações computacionais e experimentais, realizados com a construção de um ADVLV em uma estrutura primária pertencente ao laboratório de vibrações mecânicas do Departamento de Engenharia Mecânica da UNESP, Campus de Ilha Solteira. / Abstract: In this work it was developed a technique of fault detection and location, to mechanical systems using dynamic vibration absorbers type blade vibrant (DVABV). Through changes in some of its structural parameters, the DVABV developed absorbs all or part of the mechanical vibration of the system which it is attached. During the work, it was used the theory of genetic algorithms based on the evolution of species as a tool for optimization, then applied to the methodology for the diagnosis of faults by state observers in the detection and identification of possible flaws in the system. Following, in order to validate the methodology developed present themselves results through computer simulations and experimental made with the construction of a DVABV and their use in a structure primary, in the Mechanical Vibrations Laboratory, at Mechanical Engineering Department of UNESP, Ilha Solteira. / Mestre

Orientador: Rubén Augusto Romero Lázaro / Banca: Jose Roberto Sanches Mantovani / Banca: Anna Diva Plasencia Lotufo / Banca: Marcos Julio Rider Flores / Banca: Eduardo Nobuhiro Asada / Resumo: Nessa pesquisa tem-se por objetivo a análise teórica e a implementação computacional de duas propostas de solução ao problema de planejamento da expansão de sistemas de transmissão de energia elétrica considerando diferentes fatores relacionados com a confiabilidade do sistema e a adoção dos novos modelos de mercados elétricos. É importante notar, que no planejamento básico não são levados em conta esses importantes aspectos. Dessa forma, uma primeira aproximação considera um critério de confiabilidade para expandir o sistema, de forma que ele opere adequadamente no horizonte de planejamento satisfazendo um nível de confiabilidade pré-definido. O índice de confiabilidade utilizado para exigir esse nível de confiabilidade é o LOLE, que corresponde ao número médio de horas/dias em um período dado (normalmente um ano) no qual o pico da carga horária/diária do sistema possivelmente exceder'a a capacidade de geração disponível. O problema de planejamento considerando a confiabilidade é, portanto, formulado como um problema de otimização que minimiza o investimento sujeito ao critério de confiabilidade. O índice de confiabilidade para o sistema de transmissão é calculado para cada configuração, subtraindo o índice de confiabilidade do sistema de geração do sistema composto geração-transmissão (bulk power system ). Para calcular o índice no sistema composto geração transmissão, utiliza-se uma curva de duração de carga efetiva para este sistema. Esta curva acumulada de carga é obtida de um processo de convolução de outras duas curvas que representam a função de distribuição de probabilidade (FDP) das saídas aleatórias dos componentes do sistema e a curva de duração de carga, respectivamente. A avaliação de confiabilidade no sistema de geração é feita usando um método que calcula o índice de confiabilidade por meio dos momentos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work aims to the theoretical analysis and computational implementation of two proposals for the transmission expansion planning problem considering several factors such as system reliability and new electricity market structures. It is important to observe, that the basic planning does not consider these issues. Therefore, one first approach considers a reliability criterion to expand the system, so that it operates in adequate conditions in the horizon planning while satisfying pre-defined limits in the reliability index. Transmission system reliability criterion regards to LOLE, which refers to the number of hours/days in a specified period of time (normally one year), in which the hourly/daily peak load possibly will exceed the available generation capacity. So, the planning problem considering reliability is formulated as an optimization problem that minimizes the investment subject to probabilistic reliability criterion. Reliability index for the transmission system is calculated for each configuration by subtraction of generation and bulk power reliability indexes. A composite power system effective load curve is used for reliability analysis of the bulk power system. This accumulate curve is obtained convolving two curves, one of them corresponding to a probability distribution function of the random outages of the system components, and the other one corresponding to the load duration curve. Reliability assessment in the generation system is done using a method that calculates the reliability index through the statistics moments of the frequency distribution of equivalents loads. This curve is obtained by convolving the generation units which are dispached in merit order. The proposed model is solved using the specialized genetic algorithm of Chu-Beasley (AGCB). Detailed results on two test systems are analyzed and discussed. A second approach to the transmission expansion... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor