Submitted by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-01-06T13:14:35Z No. of bitstreams: 2 eduardo_pelli.pdf: 13163638 bytes, checksum: 1c84deb18a0518a523c6be26ea65cde1 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-01-06T13:18:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 eduardo_pelli.pdf: 13163638 bytes, checksum: 1c84deb18a0518a523c6be26ea65cde1 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-01-06T13:18:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 eduardo_pelli.pdf: 13163638 bytes, checksum: 1c84deb18a0518a523c6be26ea65cde1 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-06T13:18:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 eduardo_pelli.pdf: 13163638 bytes, checksum: 1c84deb18a0518a523c6be26ea65cde1 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2013 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O uso do algoritmo de aprendizado para as redes neurais artificiais (RNA) do tipo feed- forward, nomeado m?quina de aprendizagem extrema (Extreme Learning Machine - ELM), permite que o treinamento possa ser realizado com melhor desempenho do que com o uso dos m?todos de aprendizagem tradicionais, baseados em gradiente descendente, tanto em termos de generaliza??o como na velocidade de aprendizagem. Neste estudo objetivou-se a aplica??o das redes neurais artificiais utilizando o algoritmo ELM em problemas de estimativa da altura ?rvores de Pinus, e tamb?m, em problema de estimativa do volume de madeira dos componentes, fuste e galhos, de ?rvores do Cerrado, de maneira consistente. Na estimativa da altura de ?rvores de Pinus as redes neurais artificiais apresentaram bons resultados em compara??o com m?todos estat?sticos j? utilizados para este fim. Como j? era esperado, a m?quina de aprendizagem extrema se mostrou mais eficiente, do ponto de vista do custo computacional, no treinamento das RNAs em rela??o ao algoritmo back-propagation, mantendo a efic?cia do m?todo. Na aplica??o das RNAs ao problema de estimativa do volume dos componentes de ?rvores do Cerrado foi poss?vel verificar que as redes neurais artificiais podem estimar o volume dos componentes (fuste e galhos) destas ?rvores. N?o foi poss?vel identificar qual ? o melhor m?todo para se estimar o volume de fuste e de galhos de ?rvores do Cerrado de maneira consistente, tendo em vista que, as RNAs presentaram resultados semelhantes aos modelos de regress?o estudados. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Ci?ncia Florestal, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2013. / ABSTRACT The use of the learning algorithm for artificial neural networks (ANN) feedforward, named extreme learning machine (ELM), allows the training can be done with better performance than using the traditional methods of learning based on gradient descent both in terms of generalization as learning speed. This study analyzes the application of artificial neural networks using the ELM algorithm in problems such as estimate of the height of pine trees, and also in the problem of estimating the volume of wood components, stem and twigs of trees in the Cerrado, consistently. In estimating the height of trees of Pinus artificial neural networks have shown good results in comparison with statistical methods already used for this purpose. As already expected, the extreme learning machine is more e?cient from the point of view of computational costs, in the training of ANNs, in relation to the back-propagation algorithm, keeping the e?cacy of the method. In the application of ANNs to the problem of estimating the volume of the components of the Cerrado trees it was verified that artificial neural networks can estimate the volume of components (stem and twigs) of these trees. It was not possible to identify which is the best method to estimate the volume of stem and twigs of trees of the Cerrado consistently, considering that the ANNs were similar to those studied regression models.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:47:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseFVS.pdf: 404321 bytes, checksum: 4e0ffed231c4c23b63bb8f6830619c82 (MD5) Previous issue date: 2007-11-30 / This work presents JFLoat, a software implementation of IEEE-754 standard for binary floating point arithmetic. JFloat was built to provide some features not implemented in Java, specifically directed rounding support. That feature is important for Java-XSC, a project developed in this Department. Also, Java programs should have same portability when using floating point operations, mainly because IEEE-754 specifies that programs should have exactly same behavior on every configuration. However, it was noted that programs using Java native floating point types may be machine and operating system dependent. Also, JFloat is a possible solution to that problem / Este trabalho apresenta JFloat, uma implementa??o de software do padr?o IEEE-754 de aritm?tica de ponto flutuante bin?ria. JFloat foi constru?da para prover algumas caracter?sticas n?o implementadas em Java, especificamente o suporte ao arredondamento direcionado. Esta caracter?stica ? de grande import?ncia para o prosseguimento do projeto Java-XSC, em desenvolvimento por esta linha de pesquisa. Apesar de programas escritos em Java, a princ?pio, serem port?veis para qualquer arquitetura ao usar opera??es de ponto flutuante, principalmente porque IEEE-754 especifica que programas deveriam ter precisamente o mesmo comportamento em toda configura??o, observou-se que programas que usam tipos de ponto flutuantes nativos de Java podem ser dependentes da m?quina e do sistema operacional. JFloat tamb?m se apresenta como uma poss?vel solu??o para este problema

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-28T19:29:06Z No. of bitstreams: 1 AdllerDeOliveiraGuimaraes_TESE.pdf: 3828999 bytes, checksum: 3e7dfbe3050d7b59dfd94da65f4fdbe5 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-29T18:27:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AdllerDeOliveiraGuimaraes_TESE.pdf: 3828999 bytes, checksum: 3e7dfbe3050d7b59dfd94da65f4fdbe5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-29T18:27:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AdllerDeOliveiraGuimaraes_TESE.pdf: 3828999 bytes, checksum: 3e7dfbe3050d7b59dfd94da65f4fdbe5 (MD5) Previous issue date: 2016-12-02 / A crescente demanda por tecnologia de comunica??o sem fio na sociedade moderna exige a constru??o de circuitos integrados de micro-ondas cada vez mais sofisticados. Neste sentido, as antenas planares de microfita se destacam devido seus tamanhos reduzidos e por serem utilizadas em diversas aplica??es, com ?nfase em aeronaves, sat?lites e sistemas de comunica??es m?veis. Em adi??o, pesquisas recentes mostram o uso da intelig?ncia computacional na ?rea de telecomunica??es para an?lise de novas aplica??es em antenas de microfita, como tamb?m na otimiza??o das aplica??es existentes, buscando um melhor desempenho na recep??o e/ou transmiss?o de sinais. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo obter as propriedades de radia??o de antenas de microfita com uso de novos modelos de estruturas do tipo Photonic Band Gap (PBG), baseadas em malhas com distribui??es peri?dicas e quase peri?dicas, aplicadas no substrato. Nos procedimentos pr?ticos construiu-se prot?tipos de antenas que foram utilizados para obter um banco de dados para alimentar o processo de treinamento de uma Rede Neural Artificial (RNA), visando a obten??o da frequ?ncia de opera??o das antenas. Por fim, foi otimizado o procedimento de obten??o da frequ?ncia de projeto e estrutura PBG necess?rios para a antena ressoar em uma dada frequ?ncia de opera??o. De acordo com os resultados obtidos, pode-se concluir que ? poss?vel ? utiliza??o de uma RNA na otimiza??o de um projeto de antenas de microfita com substrato PBG. A valida??o dos resultados fornecidos pela RNA foi realizada com base na constru??o de prot?tipos das antenas, os quais apresentaram uma boa concord?ncia entre os valores simulados e medidos. / The increasing demand for wireless technology in contemporary society requires the construction of integrated microwave circuits each time more sophisticated. In this sense, the planar microstrip antenna stands out because their small sizes and used in various applications, with emphasis on airplanes, satellites and mobile communication systems. In addition, recent researches shows the use of computing intelligence in telecommunications for analysis of new applications at microstrip antennas, as also the optimization of existing applications, searching for a better performance at the reception and / or signal transmission. In this context, this work has as objective get the radiation properties of microstrip antennas using the new models of Photonic Band Gap (PBG) structures based in meshes with periodic distributions and quasi-periodic printed on the substrate. In the practical procedures, prototypes of antennas were constructed that were used to obtain a database to feed the training process of an Artificial Neural Network (ANN), in order to obtain the resonance frequency of antennas. Finally, it was optimized the procedure for obtaining the project frequency and PBG structure required for a given operating frequency. According to the results, it can be concluded that it is possible to use an ANN in the optimization of a project of microstrip antenna with PBG substrate. The validation of the results provided by the ANN was based on building prototypes of the antennas, which showed good agreement between the simulated and measured values.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-02-21T21:27:26Z No. of bitstreams: 1 IvanizeClaudiaDosSantosESilva_TESE.pdf: 49738566 bytes, checksum: d0443fb570af0e0313404b5b096462cc (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-02-22T22:03:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 IvanizeClaudiaDosSantosESilva_TESE.pdf: 49738566 bytes, checksum: d0443fb570af0e0313404b5b096462cc (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-22T22:03:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IvanizeClaudiaDosSantosESilva_TESE.pdf: 49738566 bytes, checksum: d0443fb570af0e0313404b5b096462cc (MD5) Previous issue date: 2017-12-11 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Os principais problemas associados ? tem?tica proposta nessa pesquisa apontam para os impactos que o crescimento e o adensamento das cidades v?m causando sobre o clima urbano. Alguns desses problemas v?m sendo minimizados com a utiliza??o de diversas estrat?gias na escala urbana apontadas na literatura especializada, bem como podem ser abordados atrav?s de m?todos prospectivos a partir de dados clim?ticos locais preliminarmente conhecidos e modelos de microescala. Estudar o microclima e o conforto t?rmico urbano requer entender como esses conceitos se relacionam com a forma da cidade. Essa pesquisa contribui com a discuss?o sobre o conforto t?rmico urbano com ?nfase no usu?rio de espa?os abertos, e tem como objetivo elaborar um ?ndice num?rico a fim de definir a melhor rela??o entre as vari?veis ambientais, a morfologia urbana e o conforto t?rmico urbano na cidade de Jo?o Pessoa/PB, localizada em clima quente e ?mido e de baixa latitude. Os valores das vari?veis ambientais foram adquiridos atrav?s de pesquisas realizadas anteriormente com medi??es in loco em espa?os urbanos abertos. O estudo morfol?gico foi realizado por meio da identifica??o de um conjunto de indicadores urbanos relevantes a partir de um modelo de Sistema de Informa??o Geogr?fica (SIG). A distribui??o espacial e a an?lise multivariada ajustaram e avaliaram os dados. A an?lise do conforto t?rmico em espa?os abertos foi alcan?ada atrav?s do c?lculo da temperatura equivalente fisiol?gica (Physiological Equivalente Temperature ? PET) com o programa ENVI-met?. Com os dados levantados, se utilizou t?cnica de intelig?ncia computacional, no caso espec?fico, redes neurais artificias (RNA), para estimar os valores do ?ndice PET e das vari?veis microclim?ticas no n?vel urbano. Por fim, foi elaborado um ?ndice num?rico atrav?s de an?lise multivariada, em particular, an?lise de componentes principais (ACP). Esse ?ndice foi aplicado ?s fra??es urbanas da cidade de Jo?o Pessoa/PB, bem como em cen?rios futuros constru?dos a partir dos dados adquiridos com a proje??o das vari?veis microclim?ticas. Os resultados obtidos demonstram que as fra??es urbanas observadas n?o possibilitam sensa??o de conforto durante o per?odo estudado. Do mesmo modo, o ?ndice proposto quando aplicado nessas ?reas, evidencia um distanciamento da rela??o adequada entre as vari?veis morfol?gicas e as vari?veis ambientais, possibilitando ao usu?rio desconforto t?rmico. A aplica??o dessa pesquisa permite subsidiar a tomada de decis?o no que diz respeito ? escolha da melhor rela??o entre ?s prescri??es urban?sticas e o conforto t?rmico de usu?rios em ambientes externos. / The main issues associated with the research proposal is the city density impact on urban climate. Some of these problems have been minimized with the use of several urban scale strategies addressed for the specialized literature, as well as can be approached through prospective methods from previous local climatic data and microscale models. The microclimate study and urban thermal comfort requires understanding how these concepts relate with the city form. This research contributes to the discussion about urban thermal comfort with emphasis on the open spaces user, aiming to elaborate a numerical index in order to define the best relationship between environmental variables, urban morphology and urban thermal comfort in the city of Jo?o Pessoa/PB, located in hot and humid climate and low latitude. The values of the environmental variables were acquired through previous surveys with measurements in loco in open urban spaces. Morphological study was carried out by means of relevant urban indicators from a Geographic Information System (GIS) model. Data were treated through spatial distribution and multivariate analysis. Thermal comfort analysis in open spaces was performed by Physiological Equivalent Temperature (PET) with the ENVI-met? program. Artificial intelligence (RNA) was used to estimate the PET index values and the microclimatic variables at the urban level. Finally, a numerical index was elaborated through multivariate analysis, in particular principal component analysis (PCA). Index was applied in several points at Jo?o Pessoa/PB city, as well as in future scenarios constructed from the data acquisition by the microclimatic variables prediction. Results demonstrate which the urban points didn?t allow comfort sensation during the studied period. Index shows a distance of an adequate relationship between morphological and environmental variables allowing thermal discomfort to user when it is applied in this areas. The application this research helps the decision of choicing the best relationship between urban prescriptions and thermal comfort of outdoor users.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GlauciaRMAS_TESE.pdf: 2163942 bytes, checksum: 5778dd8818ffc286b87137c2a56b9fc0 (MD5) Previous issue date: 2012-05-14 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Breast cancer, despite being one of the leading causes of death among women worldwide is a disease that can be cured if diagnosed early. One of the main techniques used in the detection of breast cancer is the Fine Needle Aspirate FNA (aspiration puncture by thin needle) which, depending on the clinical case, requires the analysis of several medical specialists for the diagnosis development. However, such diagnosis and second opinions have been hampered by geographical dispersion of physicians and/or the difficulty in reconciling time to undertake work together. Within this reality, this PhD thesis uses computational intelligence in medical decision-making support for remote diagnosis. For that purpose, it presents a fuzzy method to assist the diagnosis of breast cancer, able to process and sort data extracted from breast tissue obtained by FNA. This method is integrated into a virtual environment for collaborative remote diagnosis, whose model was developed providing for the incorporation of prerequisite Modules for Pre Diagnosis to support medical decision. On the fuzzy Method Development, the process of knowledge acquisition was carried out by extraction and analysis of numerical data in gold standard data base and by interviews and discussions with medical experts. The method has been tested and validated with real cases and, according to the sensitivity and specificity achieved (correct diagnosis of tumors, malignant and benign respectively), the results obtained were satisfactory, considering the opinions of doctors and the quality standards for diagnosis of breast cancer and comparing them with other studies involving breast cancer diagnosis by FNA. / O c?ncer de mama, apesar de ser uma das principais causas de morte entre as mulheres em todo o mundo, ? uma doen?a que pode ser curada se for diagnosticada precocemente. Uma das principais t?cnicas utilizadas na detec??o de c?ncer de mama ? a Fine Needle Aspirate FNA (ou Pun??o Aspirativa por Agulha Fina) que, dependendo do caso cl?nico, necessita da an?lise de v?rios m?dicos especialistas para a efetiva??o do diagn?stico. Entretanto, a realiza??o de tais diagn?sticos e a emiss?o de segundos pareceres t?m sido prejudicadas pela dispers?o geogr?fica dos m?dicos e/ou a dificuldade na concilia??o de tempo para realizar trabalhos em conjunto. Inserindo-se nessa realidade, esta tese de doutorado utiliza intelig?ncia computacional no apoio ? tomada de decis?o m?dica para a realiza??o de telediagn?sticos. Para tanto apresenta um m?todo fuzzy destinado a auxiliar o diagn?stico de c?ncer de mama, capaz de processar e classificar dados extra?dos de esfrega?os de tecidos mam?rios obtidos por FNA. Este m?todo est? integrado a um ambiente virtual para realiza??o de telediagn?stico colaborativo, cujo modelo foi desenvolvido prevendo a incorpora??o de M?dulos de Pr?-Diagn?stico para apoio ? tomada de decis?o m?dica. No desenvolvimento do m?todo fuzzy, o processo de aquisi??o do conhecimento foi realizado pela extra??o e an?lise dos dados num?ricos em base de dados padr?o ouro e por entrevistas e discuss?es com m?dicos especialistas. O m?todo foi testado e validado com casos reais e, em fun??o da sensibilidade e da especificidade alcan?adas (diagn?stico correto de tumores, respectivamente, malignos e benignos), os resultados obtidos foram satisfat?rios, considerando tanto os pareceres de m?dicos e os padr?es de qualidade para diagn?stico de c?ncer de mama quanto a compara??o com outros estudos realizados envolvendo diagn?stico de c?ncer de mama por FNA.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HertzWCL_TESE.pdf: 4465162 bytes, checksum: b8574ba7e4819cb59386ad0ba99ebd86 (MD5) Previous issue date: 2012-10-11 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The frequency selective surfaces, or FSS (Frequency Selective Surfaces), are structures consisting of periodic arrays of conductive elements, called patches, which are usually very thin and they are printed on dielectric layers, or by openings perforated on very thin metallic surfaces, for applications in bands of microwave and millimeter waves. These structures are often used in aircraft, missiles, satellites, radomes, antennae reflector, high gain antennas and microwave ovens, for example. The use of these structures has as main objective filter frequency bands that can be broadcast or rejection, depending on the specificity of the required application. In turn, the modern communication systems such as GSM (Global System for Mobile Communications), RFID (Radio Frequency Identification), Bluetooth, Wi-Fi and WiMAX, whose services are highly demanded by society, have required the development of antennas having, as its main features, and low cost profile, and reduced dimensions and weight. In this context, the microstrip antenna is presented as an excellent choice for communications systems today, because (in addition to meeting the requirements mentioned intrinsically) planar structures are easy to manufacture and integration with other components in microwave circuits. Consequently, the analysis and synthesis of these devices mainly, due to the high possibility of shapes, size and frequency of its elements has been carried out by full-wave models, such as the finite element method, the method of moments and finite difference time domain. However, these methods require an accurate despite great computational effort. In this context, computational intelligence (CI) has been used successfully in the design and optimization of microwave planar structures, as an auxiliary tool and very appropriate, given the complexity of the geometry of the antennas and the FSS considered. The computational intelligence is inspired by natural phenomena such as learning, perception and decision, using techniques such as artificial neural networks, fuzzy logic, fractal geometry and evolutionary computation. This work makes a study of application of computational intelligence using meta-heuristics such as genetic algorithms and swarm intelligence optimization of antennas and frequency selective surfaces. Genetic algorithms are computational search methods based on the theory of natural selection proposed by Darwin and genetics used to solve complex problems, eg, problems where the search space grows with the size of the problem. The particle swarm optimization characteristics including the use of intelligence collectively being applied to optimization problems in many areas of research. The main objective of this work is the use of computational intelligence, the analysis and synthesis of antennas and FSS. We considered the structures of a microstrip planar monopole, ring type, and a cross-dipole FSS. We developed algorithms and optimization results obtained for optimized geometries of antennas and FSS considered. To validate results were designed, constructed and measured several prototypes. The measured results showed excellent agreement with the simulated. Moreover, the results obtained in this study were compared to those simulated using a commercial software has been also observed an excellent agreement. Specifically, the efficiency of techniques used were CI evidenced by simulated and measured, aiming at optimizing the bandwidth of an antenna for wideband operation or UWB (Ultra Wideband), using a genetic algorithm and optimizing the bandwidth, by specifying the length of the air gap between two frequency selective surfaces, using an optimization algorithm particle swarm / As superf?cies seletivas de freq??ncia, ou FSS (Frequency Selective Surfaces), s?o estruturas constitu?das por arranjos peri?dicos de elementos condutores, denominados patches, geralmente muito finos e impressos sobre camadas diel?tricas, ou de aberturas, perfuradas em superf?cies met?licas muito finas, para aplica??es nas faixas de microondas e ondas milim?tricas. Estas estruturas s?o frequentemente utilizadas em aeronaves, m?sseis, sat?lites, radomes, antenas de refletor, antenas de alto ganho e fornos de microondas, por exemplo. A utiliza??o destas estruturas tem como objetivo principal filtrar bandas de freq??ncia, que podem ser de transmiss?o ou de rejei??o, dependendo da especificidade da aplica??o desejada. Por sua vez, os sistemas de comunica??o modernos, tais como GSM (Global System for Mobile Communications), RFID (Radio Frequency Identification), Bluetooth, Wi-Fi e WiMAX, cujos servi?os s?o altamente demandados pela sociedade, t?m requerido o desenvolvimento de antenas que apresentem, como caracter?sticas principais, baixo custo e perfil, al?m de peso e dimens?es reduzidas. Neste contexto, a antena de microfita se apresenta como uma excelente op??o para os sistemas de comunica??es atuais, pois (al?m de atenderem intrinsicamente aos requisitos mencionados) s?o estruturas planares de f?cil fabrica??o e integra??o com outros componentes de circuitos de microondas. Em consequ?ncia, a an?lise e principalmente a s?ntese destes dispositivos, em face da grande possibilidade de formas, dimens?es e periodicidade de seus elementos, tem sido efetuada atrav?s de modelos de onda completa, tais como o m?todo dos elementos finitos, o m?todo dos momentos e o m?todo das diferen?as finitas no dom?nio do tempo. Entretanto, estes m?todos apesar de precisos requerem um grande esfor?o computacional. Neste contexto, a intelig?ncia computacional (IC) tem sido utilizada com sucesso nos projetos e na otimiza??o de estruturas planares de microondas, como uma ferramenta auxiliar e muito adequada, dada a complexidade das geometrias das antenas e das FSS consideradas. A intelig?ncia computacional ? inspirada em fen?menos naturais como: aprendizado, percep??o e decis?o, utilizando t?cnicas como redes neurais artificiais, l?gica fuzzy, geometria fractal e computa??o evolucion?ria. Este trabalho realiza um estudo de aplica??o de intelig?ncia computacional utilizando metaheur?sticas como algoritmos gen?ticos e intelig?ncia de enxames na otimiza??o de antenas e superf?cies seletivas de frequ?ncia. Os algoritmos gen?ticos s?o m?todos computacionais de busca baseados na teoria da sele??o natural proposta por Darwin e na gen?tica utilizados para resolver problemas complexos como, por exemplo, problemas em que o espa?o de busca cresce com as dimens?es do problema. A otimiza??o por enxame de part?culas tem como caracter?sticas a utiliza??o da intelig?ncia de forma coletiva sendo aplicada em problemas de otimiza??o em diversas ?reas de pesquisa. O objetivo principal deste trabalho consiste na utiliza??o da intelig?ncia computacional, na an?lise e s?ntese de antenas e de FSS. Foram consideradas as estruturas de um monopolo planar de microfita, do tipo anel, e de uma FSS de dipolos em cruz. Foram desenvolvidos os algoritmos de otimiza??o e obtidos resultados para as geometrias otimizadas de antenas e FSS consideradas. Para a valida??o de resultados foram projetados, constru?dos e medidos v?rios prot?tipos. Os resultados medidos apresentaram excelente concord?ncia com os simulados. Al?m disso, os resultados obtidos neste trabalho foram comparados com os simulados atrav?s de um software comercial, tendo sido observada tamb?m uma excelente concord?ncia. Especificamente, a efici?ncia das t?cnicas de IC utilizadas foram comprovadas atrav?s de resultados simulados e medidos, objetivando a otimiza??o da largura de banda de uma antena para opera??o em banda ultralarga, ou UWB (Ultra Wideband), com a utiliza??o de um algoritmo gen?tico e da otimiza??o da largura de banda, atrav?s da especifica??o do comprimento do gap de ar entre duas superf?cies seletivas de frequ?ncia, utilizando um algoritmo de otimiza??o por enxame de part?culas

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarceloRS_TESE.pdf: 2113878 bytes, checksum: 1cc62a66f14cc48f2e97f986a4dbbb8d (MD5) Previous issue date: 2014-01-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This thesis describes design methodologies for frequency selective surfaces (FSSs) composed of periodic arrays of pre-fractals metallic patches on single-layer dielectrics (FR4, RT/duroid). Shapes presented by Sierpinski island and T fractal geometries are exploited to the simple design of efficient band-stop spatial filters with applications in the range of microwaves. Initial results are discussed in terms of the electromagnetic effect resulting from the variation of parameters such as, fractal iteration number (or fractal level), fractal iteration factor, and periodicity of FSS, depending on the used pre-fractal element (Sierpinski island or T fractal). The transmission properties of these proposed periodic arrays are investigated through simulations performed by Ansoft DesignerTM and Ansoft HFSSTM commercial softwares that run full-wave methods. To validate the employed methodology, FSS prototypes are selected for fabrication and measurement. The obtained results point to interesting features for FSS spatial filters: compactness, with high values of frequency compression factor; as well as stable frequency responses at oblique incidence of plane waves. This thesis also approaches, as it main focus, the application of an alternative electromagnetic (EM) optimization technique for analysis and synthesis of FSSs with fractal motifs. In application examples of this technique, Vicsek and Sierpinski pre-fractal elements are used in the optimal design of FSS structures. Based on computational intelligence tools, the proposed technique overcomes the high computational cost associated to the full-wave parametric analyzes. To this end, fast and accurate multilayer perceptron (MLP) neural network models are developed using different parameters as design input variables. These neural network models aim to calculate the cost function in the iterations of population-based search algorithms. Continuous genetic algorithm (GA), particle swarm optimization (PSO), and bees algorithm (BA) are used for FSSs optimization with specific resonant frequency and bandwidth. The performance of these algorithms is compared in terms of computational cost and numerical convergence. Consistent results can be verified by the excellent agreement obtained between simulations and measurements related to FSS prototypes built with a given fractal iteration / Esta tese descreve metodologias de projeto para superf?cies seletivas de frequ?ncia (FSSs) compostas por arranjos peri?dicos de patches met?licos pr?-fractais impressos em camadas diel?tricas simples (FR4, RT/duroid). As formas apresentadas pelas geometrias correspondentes ? ilha de Sierpinski e ao fractal T s?o exploradas para o projeto simples de filtros espaciais rejeita-faixa eficientes com aplica??es na faixa de micro-ondas. Resultados iniciais s?o discutidos em termos do efeito eletromagn?tico decorrente da varia??o de par?metros como, n?mero de itera??es fractais (ou n?vel do fractal), fator de itera??o fractal, e periodicidade da FSS, dependendo do elemento pr?-fractal utilizado (ilha de Sierpinski ou fractal T). As propriedades de transmiss?o destes arranjos peri?dicos propostos s?o investigadas atrav?s de simula??es realizadas pelos programas comerciais Ansoft DesignerTM e Ansoft HFSSTM, que executam m?todos de onda completa. Para validar a metodologia empregada, prot?tipos de FSS s?o selecionados para fabrica??o e medi??o. Os resultados obtidos apontam caracter?sticas interessantes para filtros espaciais de FSS, tais como: estrutura compacta, com maiores fatores de compress?o de frequ?ncia; al?m de respostas est?veis em frequ?ncia com rela??o ? incid?ncia obl?qua de ondas planas. Esta tese aborda ainda, como enfoque principal, a aplica??o de uma t?cnica alternativa de otimiza??o eletromagn?tica (EM) para an?lise e s?ntese de FSSs com motivos fractais. Em exemplos de aplica??o desta t?cnica, elementos pr?-fractais de Vicsek e Sierpinski s?o usados no projeto ?timo das estruturas de FSS. Baseada em ferramentas de intelig?ncia computacional, a t?cnica proposta supera o alto custo computacional proveniente das an?lises param?tricas de onda completa. Para este fim, s?o desenvolvidos modelos r?pidos e precisos de rede neural do tipo perceptron de m?ltiplas camadas (MLP) utilizando diferentes par?metros como vari?veis de entrada do projeto. Estes modelos de rede neural t?m como objetivo calcular a fun??o custo nas itera??es dos algoritmos de busca populacional. O algoritmo gen?tico cont?nuo (GA), a otimiza??o por enxame de part?culas (PSO), e o algoritmo das abelhas (BA), s?o usados para a otimiza??o das FSSs com valores espec?ficos de frequ?ncia de resson?ncia e largura de banda. O desempenho destes algoritmos ? comparado em termos do custo computacional e da 13 converg?ncia num?rica. Resultados consistentes podem ser verificados atrav?s da excelente concord?ncia obtida entre simula??es e medi??es referentes aos prot?tipos de FSS constru?dos com uma dada itera??o fractal