Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-01-10T14:13:44Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Flávio Inácio da Silveira Martins - 2017.pdf: 3132595 bytes, checksum: d6a10e897a46a5bb9e5448865b952fa7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-01-10T14:15:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Flávio Inácio da Silveira Martins - 2017.pdf: 3132595 bytes, checksum: d6a10e897a46a5bb9e5448865b952fa7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-10T14:15:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Flávio Inácio da Silveira Martins - 2017.pdf: 3132595 bytes, checksum: d6a10e897a46a5bb9e5448865b952fa7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-12-19 / This work aims to discuss, conceptually, functions modeling through polynomial interpolation, using the Lagrange method. For a better theoretical foundation, the research method uses qualitative analysis and a literature review of key subjects related to this proposition: Polynomial and non - polynomial functions, Polynomial interpolation and Lagrange formula. This work presents graphs, examples and relevant problem-situations, permitting the reader to enrich and better understand the subject. Nevertheless, this research most important conclusion is to relate mathematical theory to high school practice, not with a formal or mechanical model, but with a familiar approach to identify the mathematical concepts in their daily basis life. / O presente trabalho objetiva debater, de forma conceitual, a modelagem de funções por meio da interpolação polinomial, utilizando o método de Lagrange. Para melhor fundamentação, o método de pesquisa empreendido segue natureza qualitativa e com revisão bibliográfica dos principais conteúdos relacionados nessa proposição: Funções Polinomiais e não – polinomiais, Interpolação Polinomial e Fórmula de Lagrange. Contempla ainda: gráficos, exemplos e situações - problema relevantes, o que possibilita ao leitor enriquecimento e melhor compreensão acerca da temática. No entanto, a conclusão mais importante dessa pesquisa é relacionar a teoria matemática com a prática escolar no ensino médio, mas não com um modelo formal ou mecânico, e sim familiar para que ocorra a identificação dos conceitos matemáticos em seu cotidiano.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-10-03T13:22:50Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Clicio Freire da Silva.pdf: 18586455 bytes, checksum: 59b2aebf4d002a9a3271451b3c4af5d9 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-10-03T13:23:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Clicio Freire da Silva.pdf: 18586455 bytes, checksum: 59b2aebf4d002a9a3271451b3c4af5d9 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-10-03T13:23:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Clicio Freire da Silva.pdf: 18586455 bytes, checksum: 59b2aebf4d002a9a3271451b3c4af5d9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-03T13:23:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Clicio Freire da Silva.pdf: 18586455 bytes, checksum: 59b2aebf4d002a9a3271451b3c4af5d9 (MD5) Previous issue date: 2016-06-06 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aims to present the mathematical modeling as an important alternative in the recovery of a significant teaching mathematics in high school . We presented Lagrange Interpolation to complement strategy of a problem situation modeled with regard to trend analysis and forecasting of results of an experiment . Thus, we suggest a proposed class for high school students in which are carried out activities so that students know Interpolation of Lagrange , learn to use it and apply it from simple situations to interdisciplinary problems involving, for example , biology, physics and Geography . The main objectives of this class , the material and the time needed and the prerequisites for its success are also detailed in this work . / Este trabalho tem por finalidade apresentar a Modelagem Matemática como uma importante alternativa no resgate de um ensino significativo de Matemática no Ensino Médio. Para tal, apresentamos a Interpolação de Lagrange resolvido através de estratégias de complementação de algumas situações-problemas modelada no que diz respeito à análise de tendências e previsão de resultados de um experimento. Assim, sugerimos uma proposta de aula para alunos do Ensino Médio na qual realizaram-se atividades de modo que os estudantes conheceram a Interpolação de Lagrange, aprendendo a utilizá-la e aplicá-las desde situações simples até problemas interdisciplinares envolvendo, por exemplo, Biologia, Física e Geografia. Os principais objetivos dessa aula, o material e o tempo necessários, bem como os pré-requisitos para o sucesso da mesma também são detalhados nesse trabalho.

O conhecimento do estoque florestal é uma importante ferramenta para que o planejamento de curto, médio e longo prazo possam ser realizados. Em cada talhão o estoque é obtido através do inventário florestal. O trabalho realizado teve como objetivo aplicar conceitos de geoestatística que se beneficiem da dependência espacial de certas variáveis para estimar o volume em pontos não amostrados. Para a realização deste estudo, foram utilizados métodos de interpolação, procedimento pelo qual se estimam valores de uma variável em área interior aos pontos de amostragem disponíveis, permitindo representar o comportamento de variáveis amostradas pontualmente e extrapolar valores da variável fora dos limites da área amostrada. Foram instaladas 34 parcelas para estimativa do inventário florestal e 36 parcelas de controle para comparar as diferenças entre o valor estimado e o valor efetivamente medido das variáveis: volume, área basal e altura média de um povoamento de clones de eucalipto em aproximadamente 205 ha, localizados em Mogi-Guaçu-SP. Além destas parcelas, foram mensuradas 24 parcelas em uma área vizinha aos talhões em estudo para compor cenários que pudessem melhorar a estimativa em regiões de borda. Com o auxílio do software Geomedia Professional®, três métodos de interpolação foram testados: Krigagem universal, Inverso da distância ponderada (IDW) e Spline. Para cada um dos métodos foram realizadas simulações com a inclusão de novas parcelas visando avaliar o comportamento da estimativa com o aumento da intensidade amostral. Nesse procedimento, foram criados 6 diferentes cenários com crescente números de parcelas: Am com 34 parcelas; G com 58 parcelas; G+5 com 63 parcelas; G+10 com 68 parcelas; G+15 com 73 parcelas e G+20.com 78 parcelas. A comparação entre o valor estimado e valor medido foi feita através dos erros em porcentagem para cada parcela. Todos os modelos testados apresentaram uma tendência, em média, a subestimar os valores. O erro mínimo encontrado para volume foi de -3,17% estimado pelo modelo Spline. Para altura média e área Basal os menores desvios foram de -1,7% e 0,82% igualmente estimados pelo modelo Spline. Na estimativa realizada através do modelo Krigagem, o melhor resultado foi de - 7,95%, -2,25% e -5,75% de desvio para área basal, altura e volume, respectivamente. Já o modelo IDW resultou num desvio de -7,48%, -1,29%, 7,53% para as mesmas variáveis. A análise dos resultados mostra que a estimativa por meio de interpolação utilizando modelos implícitos em software geoestatísticos produz alguns desvios significativos e o uso de modelos geoestatísticos ajustados ao conjunto de dados pode produzir estimativas melhores. / The Knowledge about the forest stock is an important tool to support the short, medium and long term planning. In each stand the stock is obtained through the forest inventory. This work aimed to apply geostatistics concepts that get benefits from the spatial dependence of certain variables to estimate the volume at non sampled points. For this study, it were used interpolation methods ,which procedure is used to estimate the variables values in the internal area of the sampled points, allowing to represent the locally sampled variables behavior and extrapolate the variables value to the outside sampled area. It were sampled 34 plots to estimates the forest inventory and 36 control plots were sampled to compare the differences between the estimated and actually measured value for the variables: volume, basal area and average height of a cloned Eucalyptus group of stands in approximately 205 ha, located in Mogi-Guaçu-SP. Futher these plots, it were measure more 24 plots in an adjacent area which were used to compose a scenarios study that could support the improvements in borders regions estimations. Using the Geomedia Professional ® software, three interpolation methods were tested: Kriging, Inverse Distance Weighting (IDW) and Spline. For each method it was performed simulations considering the inclusion of new plots to evaluate the estimate behavior by increasing the sample size. In this procedure, we created 6 different scenarios with increasing numbers of plots: Am with 34 plots, G with 58 plots, G +5 with 63 plots, G +10 with 68 plots, G +15 with 73 plots and G +20 with 78 plots. The comparison between the estimated and measured value was made through the errors in percentage for each plot. All the tested models had a tendency, on average, to underestimate the values. The minimum error found for volume was -3.17% estimated by the Spline model. For height and basal area the minor deviations were -1.7% and 0.82% estimated by the Spline model also. In the estimations made by the Kriging model, the best result was -7.95%, -2.25% and -5.75% deviation for basal area, height and volume, respectively. IDW model resulted in a deviation of -7.48%, -1.29%, -7.53% for the same variables. The result analysis shows that the estimations made by the interpolation models using implicit geostatistical software models produces some significant deviations and the use of adjusted geostatistical models to the data set may produce better estimates.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The altimetry of the surface terrain for many decades has been achieved almost exclusively by conventional surveying. The advancement of technology allowed the development of space missions and the creation of artificial satellites, making the science of remote sensing to expand exponentially. The SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) and ASTER GDEM (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) are spatial programs that provide altitude information of almost the entire globe. The program Google Earth uses that information, and provides for its users in a practical and rapid way. For ease of access to data from these techniques, many users use them without knowing the geometric problems existing in these products, which can compromise the quality of results obtained through these techniques. Therefore, there is a need for a prior evaluation to assess the quality and workability for each method. In this context, the objective was to analyze the accuracy of three ways of obtaining altitude: by SRTM, ASTER and Google Earth, comparing them with conventional surveying and with GPS, because they are more established techniques. To this end, two surveys were performed in situ, one using a GPS receiver and the other by conventional topography, where the heights of the points were compared with the heights obtained by the three methods analyzed, resulting in discrepancies. The results show that the data from the SRTM provided by Embrapa Monitoring by Satellites through the Project Brasil em Relevo are more accurate than ASTER data and Google Earth, moreover, was also found that the Kriging interpolation technique has best results for altimetric spatial data. / A altimetria do terreno, por muitas décadas, tem sido obtida, quase que exclusivamente por meio da topografia convencional. O avanço da tecnologia permitiu o desenvolvimento de missões espaciais e a criação de satélites artificiais, fazendo com que a ciência do Sensoriamento Remoto se expandisse de forma exponencial. O SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) e o ASTER GDEM (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) são programas espaciais que fornecem informações altimétricas de quase todo o globo terrestre. O programa Google Earth utiliza-se dessas informações e as disponibiliza para seus usuários de forma prática e rápida. Pela facilidade de acesso aos dados provenientes destas técnicas, muitos usuários os utilizam sem conhecer os problemas geométricos existentes nesses produtos, o que pode comprometer a qualidade dos resultados obtidos através dessas técnicas. Por esse motivo, há a necessidade de uma prévia avaliação para aferir a qualidade e a aplicabilidade de cada método. Nesse contexto, o objetivo do trabalho foi analisar a acurácia de três formas de obtenção de altitude: por SRTM, ASTER e Google Earth, comparando-os com a topografia convencional e com o GPS, por serem técnicas mais consolidadas. Para isso, foram realizados dois levantamentos in situ, um através de receptores GPS e outro por topografia convencional, onde as altitudes dos pontos foram comparadas com as altitudes obtidas pelos três métodos analisados, resultando nas discrepâncias. Os resultados mostram que os dados provenientes do SRTM, fornecidos pela Embrapa Monitoramento por Satélite, através do Projeto Brasil em Relevo, são mais acurados do que os dados ASTER e Google Earth, além disto, também foi constatado que a técnica de interpolação da Krigagem apresenta melhores resultados para a espacialização de dados altimétricos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Climate influences a large variety of human activities and the real-time access to climatic data aims for providing information that are fundamental in several human activities, mainly for agriculture. Nowadays there are few weather stations operating, which causes a lack of information at worldwide level, in different regions. Keeping in mind that the state of Rio Grande do Sul has a large part of its economy based on agriculture, as well as the climatological information's relevance, this study aims at developing a web system for numerical estimate of meteorological data in the RS's state, based on the automatical and superficial weather stations from the National Institute of Meteorology (INMET), in order to make the data available to the regions where there are no stations. The inverse distance weighting was used as an interpolation model, applying the exponents from zero (0) to five (5) and, later, comparing them through the coefficients of correlation, regression and the performance index. It was made use of programming languages as PHP, HTML and JavaScript to develop the web system, with support for MySQL database. The programs used were Macromedia Dreamweaver 8.0 and HeidSQL; the first was used for web programming whereas the second was used to manage the database. Among the nine variables that was analysed, just four of them showed a great performance. They are: temperature, relative humidity, atmospheric pressure and dew points. The interpolation model with the exponent five (5) has shown the best performance regarding to the four variables. After defining the best method, it was created a MySQL database called SWIM (Meteorological Interpolation's Web System) and through it the web system was developed, which has offered quickness, security and reliability to the application. / O clima influencia as mais diversas atividades humanas e o acesso aos dados climatológicos em tempo real, visa o fornecimento de informações que são fundamentais, principalmente para a agricultura. Atualmente existem poucas estações meteorológicas instaladas o que gera carência de informações, em âmbito mundial, para diversas regiões. Tendo em vista que o Estado do Rio Grande do Sul possui grande parte de sua economia baseada na agricultura e também a relevância das informações climatológicas, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver um sistema web de estimativa numérica de dados meteorológicos para o Estado, com base nas estações meteorológicas automáticas de superfície, do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), com o intuito de dispor os dados para as regiões as quais não possuem estações. Como modelo interpolador foi utilizado o inverso da potência da distância, aplicando os expoentes de 0 a 5 e, posteriormente comparando-os através dos coeficientes de correlação, regressão e índice de desempenho. Para a realização do sistema web foram utilizadas as linguagens de programação PHP, HTML e javascript, com suporte ao banco de dados MYSQL. Utilizou-se os programas Macromedia Dreamweaver 8.0 para a programação web e HeidiSQL para gerenciar o banco de dados. Dentre as nove variáveis analisadas, apenas quatro apresentaram ótimo desempenho, sendo elas: temperatura, umidade relativa do ar, pressão atmosférica e ponto de orvalhos. O modelo de interpolação com expoente 5 foi o que apresentou melhor desempenho para as quatro variáveis. Após definição do melhor método, criou-se o banco de dados SWIM (Sistema Web de Interpolação Meteorológica) em MySQL e desenvolveu-se o sistema web, o qual ofereceu rapidez, segurança e confiabilidade para a aplicação.

Orientador: Lúcio Tunes dos Santos / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-27T11:38:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_AlessandroSilva_M.pdf: 6474871 bytes, checksum: 351d93b093e44b399a99cd42075cb4b5 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: ste trabalho surge a partir de uma proposta de desenvolvimento do ajuste de curvas com uma abordagem que busca enriquecer o estudo de funções presente no currículo do ensino fundamental e médio. É apresentada ao aluno, desde o aspecto histórico do ajuste, passando pela interpolação de curvas, com foco na interpolação polinomial e o método dos quadrados mínimos, no qual são apresentados, a regressão linear, além de modelos como o ajuste exponencial. É também descrita nesta dissertação uma ferramenta de grande importância no cálculo numérico, o conceito de erro de ajuste, sua definição e forma de estimativa. Na interpolação polinomial, o aluno, ao desenvolver a forma de Lagrange, é estimulado a trabalhar as operações, forma fatorada e interpretação das vantagens do método, como o número e grau de dificuldade de operações realizadas por esse. Interpolação inversa e interpolação de curvas complementam o referido capítulo, em que busca, sempre que possível, utilizar situações problema . O método dos quadrados mínimos estimula o estudante a escolha da função de ajuste e determinação dessa a partir do conceito de minimização do erro. Polinômios de grau um,a regressão linear, e dois são trabalhados devido a sua importância no currículo do ensino médio. Explorando também conceitos como logaritmos e exponenciais, propõe-se o ajuste linear de modelos exponenciais, utilizando situações problema de uma área em evidência no momento, a Biomatemática, modelar dinâmicas de crescimento populacional. Dessa forma o aluno tem contato com formas de previsão que são úteis em importantes áreas como: a saúde pública, a modelagem de epidemias e desenvolvimento de patógenos; planejamento de políticas públicas com a modelagem do crescimento e distribuição da população; comportamento da economia como no caso de previsões de juros futuros. Para que este trabalho possa servir de auxílio aos professores de forma prática e interessante, o capítulo final traz sugestão de problemas na forma de planilha, facilitando sua reprodução e aplicação em sala de aula / Abstract: This study comes from a development proposal curves adjustment with an approach that seeks to enrich the study of present functions in the primary and secondary curriculum. It is presented to the student, from the historical aspect setting, through interpolation curves, focusing on polynomial interpolation and the method of least squares, which presents the linear regression, and models like the exponential fit. It is also described in this work a very important tool in numerical calculation, the concept of setting error, its definition and method of estimation. In polynomial interpolation, the student, to develop the form of Lagrange, is encouraged to work operations, factored form and interpretation of the advantages of the method, as the number and degree of difficulty of tasks for this. Inverse interpolation and interpolation curves complement the chapter on seeking, whenever possible, use problem situations. The method of least squares stimulates the student the choice of setting function and determine this from the concept of minimizing the error. Polynomials of degree one, linear regression, and two are worked because of its importance in the high school curriculum. Also exploring concepts such as logarithms and exponential, it is proposed that the linear fit of exponential models using problem situations evidence in area at the time, the Biomathematics, modeling dynamics of population growth. Thus the student has contact with forms of provision that are useful in important areas such as public health, the modeling of epidemics and development of pathogens; public policy planning with modeling of growth and distribution of population; behavior of the economy as in the case of future interest rate forecasts. For this work may be an aid to teachers in a practical and interesting, the final chapter brings problems suggestion in the form of sheet, facilitating its reproduction and use in the classroom / Mestrado / Matemática em Rede Nacional - PROFMAT / Mestre em Matemática em Rede Nacional - PROFMAT

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-02-11T12:44:23Z No. of bitstreams: 1 henriqueluismoreiramonteiro.pdf: 1229121 bytes, checksum: 42eac85a6ba4045f928f5e191a450601 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-02-26T11:59:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 henriqueluismoreiramonteiro.pdf: 1229121 bytes, checksum: 42eac85a6ba4045f928f5e191a450601 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-26T11:59:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 henriqueluismoreiramonteiro.pdf: 1229121 bytes, checksum: 42eac85a6ba4045f928f5e191a450601 (MD5) Previous issue date: 2014-02-17 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O cálculo de componentes harmônicos e inter-harmônicos é efetuado geralmente através do cálculo da FFT (Fast Fourier Transform). Porém, com a utilização desta ferramenta, alguns problemas podem ser ocasionados de modo que a energia do sinal original se espalhe ao longo do espectro de frequência. Isto proporciona o surgimento de componentes que na realidade não existem. Este fenômeno é definido como espalhamento espectral e acontece pelo fato de haver algum componente interharmônico fora da resolução da frequência da FFT ou pelo fato do sinal ser amostrado de forma assíncrona. Para o primeiro caso, utiliza-se a norma IEC 61000-4-7 que apresenta uma abordagem de grupos e subgrupos a fim de englobar a energia dos interharmônicos espalhada ao longo do espectro de frequência. Quanto ao sinal amostrado de forma assíncrona, são apresentados métodos de interpolação no domínio da frequência e no domínio do tempo para corrigir o resultado obtido através da FFT. Dessa forma, este trabalho faz uma abordagem da norma IEC e de cada método de interpolação, comparando-os com intuito de se conhecer o melhor método a ser aplicado para o cálculo dos componentes contidos no sinal, de acordo com a norma IEC 61000-4-7. / The harmonic and interharmonic components calculation is usually performance by using the FFT ( Fast Fourier Transform). However, through the use of this tool, some problems may arise due the fact that the original signal energy can spread over the frequency spectrum, promoting the appearance of not actually existing components. This phenomenon is defined as spectral leakage and happens because either there is some interharmonic component whose frequency does not match the frequency resolution of the FFT, or because the signal is sampled asynchronously. In the first case, IEC 61000-4-7 provides the groups and subgroups approaches to include the interharmonic energy spreads over the frequency spectrum. In the case of asynchronous sampled rate, interpolation methods are presented both in the frequency domain and in time domain for correcting the result obtained through the FFT. Thus, this work addresses IEC approach and presents how the time and frequency interpolation can be used to improve the IEC criteria. The interpolation methods are compared in order to find the best method to be applied for the calculation of the components contained in the signal, in accordance with IEC 61000-4-7.

Num cenário em que dispositivos de aquisição de imagens e vídeo possuem recursos limitados ou as imagens disponíveis não possuem boa qualidade, as técnicas de super-resolução (SR) apresentam uma excelente alternativa para melhorar a qualidade das imagens. Nesta tese é apresentada uma proposta para super-resolução de imagem única que combina os benefícios da interpolação no domínio da transformada DCT e a eficiência dos métodos de reconstrução baseados no conceito de representação esparsa de sinais. A proposta busca aproveitar as melhorias já alcançadas na qualidade e eficiência computacional dos principais algoritmos de super-resolução existentes. O método de super-resolução proposto implementa algumas melhorias nas etapas de treinamento e reconstrução da imagem final. Na etapa de treinamento foi incluída uma nova etapa de extração de características utilizando técnicas de aguçamento por máscara de nitidez e construção de um novo dicionário. Esta estratégia busca extrair mais informações estruturais dos fragmentos de baixa e alta resolução do conjunto de treinamento e ao mesmo tempo reduzir o tamanho dos dicionários. Outra importante contribuição foi a inclusão de um processo iterativo e escalonável no algoritmo, reinserindo no conjunto de treinamento e na etapa de reconstrução, uma imagem de alta resolução obtida numa primeira iteração. Esta solução possibilitou uma melhora na qualidade da imagem de alta resolução final utilizando poucas imagens no conjunto de treinamento. As simulações computacionais demonstraram a capacidade do método proposto em produzir imagens com qualidade e com tempo computacional reduzido. / In a scenario in which the acquisition systems have limited resources or available images do not have good quality, the super-resolution (SR) techniques have become an excellent alternative for improving the image quality. In this thesis, we propose a single-image super-resolution (SR) method that combines the benefits of the DCT interpolation and efficiency of sparse representation method for image reconstruction. Also, the proposed method seeks to take advantage of the improvements already achieved in quality and computational efficiency of the existing SR algorithms. The proposed method implements some improvements in the dictionary training and the reconstruction process. A new dictionary was built by using an unsharp mask technique to characteristics extraction. Simultaneously, this strategy aim to extract more structural information of the low resolution and high resolution patches and reduce the dictionaries size. Another important contribution was the inclusion of an iterative and scalable process by reinserting the HR image obtained of first iteration. This solution aim to improve the quality of the final HR image using a few images in the training set. The results have demonstrated the ability of the proposed method to produce high quality images with reduced computational time.

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 REGIANE ORLOVSKI.pdf: 4392056 bytes, checksum: 3d143819b43664c86afb7d4d1a842520 (MD5) Previous issue date: 2013-08-28 / The Precision Agriculture relies on ground related factors especially granulometry and a potential way to get soil ground information is drawing developing soil maps.These maps can provide soil parameter variations such as granulometry and specifically clay contents. To get reliable soil maps a huge amount of field samples are necessary and it results in high costs mainly in gathering process and laboratory tests as well.The main goal of this study is to test different spacing techniques on getting ground sample belonging granulometry, clay contents, to the modeling process applied in precision agriculture, at Fazenda Escola Capão da Onça in Ponta Grossa city, Paraná state. Therefore, a normal grade and two transections were used due to topography using different spacing between soil sample gatherings. Also were tested different interpolators, comparing geostatic and non-geostatic. The study assumes that there is a necessity of technics to analysis soil parameter variations by distinguished studies of field samples. The methodology presented satisfactory outcomes according the way and the number of soil sample gathered evidencing that the clay granulometry variability is related to the way these samples are collected considering topography than the standard level of detail. Thus, the Southwest-Northeast transection collected with topography decrease was the one that have the best result compared to Northwest-Southeast transection with samples spacing between 80 and 100 meters. / A Agricultura de Precisão depende do conhecimento dos fatores relacionados ao solo, em especial a granulometria. Uma das possibilidades de obtenção de tais informações do solo é por meio de mapas. Estes podem fornecer a variação de parâmetros do solo, dentre eles a granulometria e mais especificamente, os teores de argila. Para se obter mapas confiáveis necessita-se de quantidade elevada de amostras a campo, resultando em custo elevado na coleta e nas análises laboratoriais. O objetivo deste estudo foi testar diferentes espaçamentos de amostragem de solo no que tange a granulometria, dos teores de argila, para fins de modelagem na aplicação em Agricultura de Precisão, na Fazenda Escola Capão da Onça em, Ponta Grossa - PR. Foi usada grade regular e duas transeções em função do relevo, variando o espaçamento entre as coletas das amostras de solo. Ainda, foram testados diferentes interpoladores, comparando os geoestatísticos e não-geoestatísticos. O estudo parte do pressuposto que são necessárias técnicas para analisar a variabilidade do solo, aplicando estudos diferenciados de amostragens a campo. A metodologia apresentou resultados satisfatórios quanto à forma e o número de amostras coletadas em campo, demonstrando que a variabilidade da granulometria argila tem relação com a forma com que são coletadas, levando em consideração as diferenças do tipo de relevo. Dessa maneira, as amostras coletadas pela transeção Sudoeste-Nordeste com decréscimo do relevo foi a que apresentou resultado satisfatório, em ambos os interpoladores, geoestatístico e não geoestatístico comparado com a transeção Noroeste-Sudeste, com espaçamento entre as amostras da granulometria argila de 80 e 100 metros.

Neste trabalho é estudada a convergência no método dos elementos finitos (MEF) quando da sua aplicação a dispositivos eletromagnéticos com características não lineares, ou seja, constituídos de materiais ferromagnéticos com curva de magnetização BxH que apresenta o fenômeno da saturação magnética. O método de Newton-Raphson é o método numérico utilizado para a resolução do sistema de equações não linear gerado. São abordadas versões desse método que utilizam fator de relaxação, bem como técnicas para a otimização desse fator, com o intuito de acelerar a sua convergência, mostrando sua efetividade. Aborda-se também a influência da escolha do modelo para a característica B(H) dos materiais ferromagnéticos, tanto em termos de desempenho computacional quanto de precisão. Duas classes de modelos para a curva vxB², bem como para sua derivada dv/dB², são analisados, quais sejam: modelos analíticos e modelos interpoladores. Dentre os modelos analíticos destacam-se os modelos de O\'Connor, Marrocco e de Brauer (exponencial). Os modelos interpoladores utilizados foram de Akima e Spline cúbica. Além do tratamento de materiais com características não lineares, também se realizou um breve estudo da aplicação de materiais do tipo ímã permanente e sua formulação pelo MEF. Outro aspecto avaliado foi a influência de diferentes métodos de resolução do sistema linear de equações algébricas na convergência do método de Newton-Raphson, como o ICCG, BiCGStab, decomposição LU e Wavelet-based Multigrid. Os resultados obtidos mostraram a potencialidade desta última técnica em termos de ganho de desempenho global da solução. / This work presents a study on the convergence of non-linear finite analysis applied to the modeling of electromagnetic devices with plane symmetry. Three aspects have been thoroughly investigated which have influence on the convergence performance, namely: the relaxation factor in the Newton-Raphson algorithm, the model of the magnetization curve and the choice of the linear solver. It is shown that convergence acceleration of the Newton-Raphson algorithm can be achieved with the use of a relaxation factor, along with numerical techniques for optimizing this factor, such as Line Search or the Brent method. Several models for the magnetization curve, both analytical (O\'Connor, Marrocco, Brauer) and interpolation-based (Akima and Cubic Splines), have been analised and comparisons in terms of their computational efficiency, as well as accuracy, are presented in order to give some guidance to the choice of the model. The influence of several linear solvers in the convergence of the Newton-Raphson algorithm has finally been investigated. The following linear solvers have been compared: LU decomposition , ICCG, BiCGStab and Wavelet-based Multigrid. The results show the superiority of the latter to improve the overall computational performance of the solution.