Orientador: Luiz Fernando Costa Nascimento / Coorientadora: Paloma Maria Silva Rocha Rizzol / Banca: José Alexandre Matelli / Banca: Ana Cristina Gobbo Cesar / Resumo: Atualmente, estudos sobre a qualidade do ar tem sido de extrema importância pois os poluentes existentes no ar causam efeitos diretos no sistema respiratório provocando custos sociais. Dada a importância de prever hospitalização por doenças respiratórias para que o gestor municipal possa preparar funcionalmente o serviço de saúde para possíveis admissões, esta dissertação teve como objetivo elaborar e validar um modelo linguístico fuzzy para previsão de hospitalização por doenças respiratórias. Foi construído um modelo fuzzy para predição de internações por pneumonias, bronquite, bronquiolite e asma (J12 a J18 e J45 da CID 10) segundo exposição ao PM2,5 e CO em residentes de Volta Redonda, RJ, em 2012. Foram construídos três modelos: dois com duas entradas (PM2,5 / TEMP e CO / TEMP) e um com três entradas (PM2,5 / CO / TEMP). Para o modelo com duas entradas havia três funções de pertinência para cada uma, para as concentrações do PM2,5 ou CO e temperatura, e uma saída com três funções de pertinência para internações, que foram obtidos do DATASUS. Para o modelo com três entradas, as funções de pertinência se mantiveram e a saída mudou para quatro funções de pertinência. Os modelos mostraram uma boa acurácia. Para o modelo com PM2,5 o resultado foi entre 90% e 76,5% para os lags 1, 2 e 3; para o modelo com CO o resultado foi entre 94,7% e 80,1% para os lags 1, 2 e 3; e para o modelo com PM2,5 e CO simultaneamente a acurácia ficou entre 91,4% e 80,1% (PM2,5) e 92,9% e 82,1% (CO) para os lags 1, 2 e 3, possibilitando assim sua aplicação por gestores de saúde / Abstract: Currently, studies on air quality has been of utmost importance because the pollutants in the air cause direct effects on the respiratory system causing social costs. Given the importance of providing hospitalization for respiratory diseases to the city manager can functionally prepare the health service for possible admissions, this work aimed to develop and validate a fuzzy linguistic model for prediction of hospitalization for respiratory diseases. A fuzzy model was built to predict hospitalizations for pneumonia, bronchitis, bronchiolitis and asthma (J12 to J18 and J45 of ICD 10) after exposure to PM2.5 and CO in Volta Redonda residents, RJ, in 2012. They were built three models: two with two Entries (PM2.5 / TEMP and CO / TEMP) and one with three inputs (PM 2.5 / CO / TEMP). For the model with two entrances there were three membership functions for each, for PM2.5 concentrations or CO and temperature, as well as, an outlet with three membership functions for admissions, which were obtained from DATASUS. For the model with three inputs, membership functions were maintained and the output changed to four membership functions. The models showed good accuracy. For the model with PM2.5 the result was between 90% and 76.5% for lags 1, 2 and 3; for model with CO the result was between 94.7% and 80.1%, for lags 1, 2 and 3; and the model with both CO and PM2.5 accuracy was between 91.4% and 80.1% (PM2.5) and 92.9% and 82.1% (CO) for lags 1, 2 and 3, allowing its application for health managers / Mestre

Orientador: Paulo César Rocha / Banca: Nilton Nobuhiro Imai / Banca: José Mariano Caccia Gouveia / Banca: João Henrique Pinheiro Dias / Banca: Patricia Helena Mirandola Garcia / Resumo: A Mata Atlântica, bioma que cobria grande parte do território paulista, hoje é composta por um mosaico de fragmentos florestais ameaçados pela ocupação antrópica. Dessa forma, o objetivo da presente pesquisa foi elaborar um modelo ambiental destinado a encontrar alternativas espaciais para implantação de corredores ecológicos, baseado em princípios da Ecologia da Paisagem e na avaliação do estado ecológico do meio ambiente, com o suporte de geotecnologias. Escolheu-se como área de estudo a região Oeste de São Paulo, no entorno das Bacias Hidrográficas dos Rios Paranapanema, Santo Anastácio, Aguapeí e do Peixe. Os dados da pesquisa foram extraídos do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), do Instituto Geográfico e Geológico (IGG), do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte (DNIT), do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), dos Comitês de Bacias Hidrográficas do Rio Paranapanema (CBH-PP) e dos Rios Aguapeí e do Peixe (CBH-AP). Também foram utilizadas imagens de satélite Landsat1/MSS e Alos, sensor Avnir, e dados SRTM/NASA. Na análise do meio físico e da cobertura da terra, verificou-se que a área pesquisada apresenta relevo suave e ondulado, com solos de baixa fertilidade, praticamente ocupados por agricultura e pastagem. A quantificação dos fragmentos da paisagem evidencia a relevância deles para formação de corredores ecológicos e para possíveis conexões entre diversas Unidades de Conservação. Constatou-se, através da métrica, que a fragment... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Atlantic Forest biome which covered great part of São Paulo state territory today is composed by a mosaic of forest fragments threaten by anthropic occupation. Thus the objective of this research was to elaborate an environmental model aiming to find spatial alternatives to install ecological corridors based on the principle of Landscape Ecology and the evaluation of the ecological state of the environment through the support of geotechnologies. For the development and application of the methodology the research area was chosen in the West region of São Paulo in the surroundings of the river basins of the rivers Paranapanema, Santo Anastácio, Aguapeí and Peixe. The data used for the research were extracted from IBGE, IGG, DNIT, IPT, IF/SP, ICMBIO and the following committees: Paranapanema Rirver Basin (CBH-PP), Aguapeí river and Peixe River (CBH-AP), besides the Landsat1/MSS satellite images, Alos satellite images, AVNIR sensor and data from SRTM/NASA. In the analysis of the physical environment and land coverage it was verified that the research area has denudational reliefs, with wide and low hills, besides river terraces plains. It presents altimetric dimensions which vary from 220 meters to 480 meter and little dissected. The most expressive declivity can be found in the classes from 3 - 12%, where smooth slopes are seen and of easy mechanization. The soils are of low fertility and are practically occupied by agriculture and pasture. Across the area we verified the presence of several species of the wildlife and several erosive processes caused by the fragility of the environment, due to the occupation process ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Aleardo Manacero Junior / Banca: Alexandro José Baldassin / Banca: Paulo Sérgio Lopes de Souza / Resumo: A indústria de tecnologia da informação tem permitido uma explosão de dados coletados nos últimos anos. Isso ocorreu, entre outros fatores, pela expansão do acesso à rede por meio de uma infinidade de equipamentos. Uma análise detalhada dos dados armazenados pode, por exemplo, extrair informações valiosas sobre o comportamento dos indivíduos, permitindo uma relação personalizada de acordo com os interesses dos usuários. Essa tarefa pode ser feita usando algoritmos de agrupamento de dados. Porém, esse é um processo que requer grande esforço computacional tanto pela ordem de complexidade dos algoritmos existentes como pelos crescentes volumes processados. Nesse contexto, execuções sequenciais não são viáveis e sua paralelização é o caminho natural. Isso exige remodelar algoritmos para explorar o potencial de plataformas massivamente paralelas, de acordo com as particularidades da arquitetura alvo. Neste trabalho se propõe uma implementação paralela do algoritmo Fuzzy Minimals para GPU, como uma solução de alto desempenho e baixo custo para contornar dificuldades frequentes no agrupamento de dados. Com o objetivo de avaliar o desempenho de nossa solução, também desenvolvemos versões paralelas em MPI e OpenMP. Nossos experimentos mostram que a solução para GPU alcança resultados expressivos com um baixo custo, mantendo uma precisão significativa / Abstract: IT industry has witnessed an explosion of data collected for the past few years. This took place, among other factors, due to the expansion of network access through several devices. For example, a detailed analysis of the stored data can extract some valuable information about human behaviors, allowing a customized experience that matches the interests of users . This task can be performed by clustering algorithms. However, this is a time-consuming process due to the asymptotic complexity of existing algorithms and the increasing volumes of data processed. In this context, sequential executions are not feasible and their parallelization is the natural path. This requires redesigning algorithms to take advantage of massively parallel platforms according to the particularities of targeted architectures. In this paper, it is proposed a novel parallel implementation of the Fuzzy Minimals algorithm on GPU, as a high-performance lowcost solution for common clustering issues. In order to evaluate the performance of our implementation, we have also designed parallel versions using MPI and OpenMP. Our experiments show that our parallel solution on GPU can achieve a high performance at a low cost, preserving a significant accuracy / Mestre

Orientador: Marcílio Vieira Martins Filho / Coorientador: José Marques Júnior / Coorientador: Diego Silva Siqueira / Banca: Walter Maccheroni Junior / Banca: Newton La Scala Junior / Banca: Marcos Guimarães de Andrade Landell / Banca: Teresa Cristina Tarle Pissarra / Resumo: A busca por ferramentas que estimem a erosão usando técnicas mais rápidas e menos onerosas e não impactantes ao ambiente são assuntos em ascensão. O objetivo deste trabalho foi estimar a predisposição à erosão em Latossolos por meio da cor obtida por Espectroscopia de Reflectância Difusa (ERD). Este proposito melhora as estratégias de manejo e conservação do solo e da água em áreas de expansão e reforma de cana-de-açúcar, evitando os impactos ambientais negativos. A área de estudo localiza-se no município de Guatapará (SP), com os solos: Latossolo Vermelho distrófico, Latossolo Vermelho distroférrico, Latossolo Vermelho eutroférrico e Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. Foram coletadas 9 amostras de solo representativas da área em transeção de 2600 m (1 ponto a cada 289 m) e mais 129 pontos em malha de densidade amostral de 1 ponto a cada 3 ha, na profundidade de 0,00 a 0,20 m. Para as 138 amostras coletadas, foram determinados os atributos mineralógicos, físicos, químicos e da cor. Os valores da Ki, Kr e c foram estimados por meio de equações propostas por Flanagan e Linvingston (1995). A variabilidade dos atributos do solo foi descrita por meio da construção dos gráficos boxplot em função de 3 compartimentos previamente observados. Foi possível identificar os limites entre os compartimentos com diferentes potenciais erosivos, não identificados pela carta de Munsell. Regressões lineares simples foram estabelecidas entre Ki, Kr e c e os atributos mineralógicos e aqueles ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The tools to estimate the erosion using faster techniques, which are also less expensive and inoffensive to the environment, are issues on the rise. The aim of this work was to estimate erosion predisposition in Latosoils using the color obtained by Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS). This purpose improves the strategies to soil and water conservation and management in areas of sugarcane expansion and reform, as well as avoids negative environmental impacts. The study was carried out in the municipality of Guatapará (SP), with the following soil types: Dystrophic Red Latosol, oxisol, eutrudox red latosol, and Brazilian Oxisol. 9 representative soil samples were collected in a transect with 2600 m (1 point in each 289 m), and another 129 soil samples into a grid of sample density of 1 point per 3 ha, in the depth of 0.00 to 0.20m. For the total 138 soil samples collected, mineralogical, physical, chemical and color attributes of the soil were determined. Interrill and Rill erodibility and critical soil shear stress were estimated using equations proposed by Flanagan and Linvingston (1995). The variability of the soil attributes was described using boxplot graphs in function of three compartments previously studied in the area. It was possible to identify the limits between compartments and different erosive potential not identified by the Munsell Soil Color Charts. Simple linear regressions were established to Interrill and Rill erodibility, and critical soil shear stress with soil mineralogical attributes, and those related to soil color. The most efficient color components to estimate Interrill erodibility were Hue (88% of precision), Rill erodibility, Value (62% of precision) and critical soil shear stress, Chroma (86%). Spatial dependence analyzes show that the hue can estimate those erosion factors with 68% of prec... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Carlos Roberto Minussi / Resumo: Os resíduos sólidos são considerados um dos maiores problemas ambientais do mundo e, consequentemente o gerenciamento destes resíduos também se tornaram um problema. Entre eles estão os resíduos de equipamentos eletroeletrônicos (REEE). Dar um destino adequado ao REEE tornou-se essencial. A logística reversa, ou os canais reversos de distribuição, surgem como uma alternativa viável para isso. A redução da geração, o descarte correto desses resíduos e o reaproveitamento dos principais elementos recicláveis como insumo industrial devem ser prioridade de qualquer sistema de gerenciamento de resíduos seja público ou privado, para a preservação do meio ambiente e da saúde pública. Na presente pesquisa, o objetivo foi definir um modelo de rede reversa para REEE, buscando localizar as instalações de pontos de entrega voluntária (PEVs), o centro de triagem e o centro de tratamento, para que se alcance o menor custo de transporte. A metodologia desenvolvida ofereceu um modelo de localização com o suporte de um Sistema de Informação Geográfica (SIG), que permitiu a análise espacial dos dados, de um Processo de Análise Hierárquica (AHP) por meio do uso de conjunto de pesos para os critérios analisados e da comparação pareada, proporcionou grande flexibilidade no procedimento de agregação e da lógica fuzzy, considerada uma ferramenta eficiente para lidar com a incerteza e a subjetividade da rede reversa proposta. Estruturou-se a rede para um sistema logístico de coleta de REEE consideran... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação / Made available in DSpace on 2012-10-18T01:52:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 245230.pdf: 915307 bytes, checksum: 80f882d408eba07d18a4a5ba5354a2ab (MD5) / Através da técnica de Morgan-Gastmans, combinada com a de Sippl-Stegbuchner, fazendo uso de recursos de IA e de lógica difusa, desenvolveu-se um método para localização de subestruturas de micromoléculas vegetais em uma base de dados de substâncias isoladas de plantas, com geometria otimizada por um programa modelador (HyperChem). O método consiste no reconhecimento de padrões de moléculas planas, através do uso de matrizes de conectividade e na sobreposição tridimensional de moléculas pela técnica de minimização das distâncias médias entre os átomos correspondentes. Após a implementação, o método deverá integrar-se a um sistema que, futuramente, aproveitará uma base de dados para estudos em quimiosistemática e evolução química vegetal, além de servir de base para a elaboração de um programa gerador estrutural automático. Through the technique of Morgan-Gastmans, combined with Sippl- Stegbuchner#s method, using resources of Artificial Intelligence and of fuzzy logic, was developed a new method for vegetable micro molecules substructures localization in a database of isolated plant#s substances, with geometry optimized for a modelating program (HyperChem). The method consist in recognizing patterns of plane molecules, through the use of connectivity arrays, and in the superposing of threedimensional molecules by technique of minimization of the medium distances among the corresponding atoms. After the implementation, the method should integrate into a system that will take advantage of a database for studies in chemiosistematics, and vegetable chemical evolution studies, as well as serving as a base for the elaboration of an automatic structural generating program.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico / Made available in DSpace on 2012-10-18T03:28:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 179202.pdf: 390361 bytes, checksum: a7edbbafe64acd07a1fec00b23a3c625 (MD5) / Raciocínio Baseado em Casos (RBC) é uma técnica da Inteligência Artificial (IA), recentemente desenvolvida, para amenizar a elaboração de regras existentes em sistemas especialistas que modelam a cognição humana para resolver problemas. O RBC pode ser usado em circunstâncias específicas tais como para a determinação de um Diagnóstico Nutricional e Prescrição Dietética. Em muitos aspectos, é basicamente diferente de outras maiores abordagens da IA. Por acreditar que a matemática clássica sozinha não contempla todos os aspectos das escolhas desenvolvidas pela mente humana é que sentimos a necessidade de uma ferramenta mais flexível, onde possamos ter respostas em graus de cinza. É hábil para utilizar um específico conhecimento de experiências prévias, problemas com situações concretas (casos) e repetir o ato humano de relembrar prévios episódios resolvendo um dado problema por reconhecimento de outras afinidades. Para isso, integramos a metodologia do RBC e o modelo da Lógica Difusa no desenvolvimento deste sistema. Diagnóstico Nutricional e Prescrições Dietéticas são muito complexos, descrevendo estas considerações em parâmetros Fuzzy, como obesidade, comportamento individual, idade e tendências genéticas. O objetivo deste estudo, foi desenvolver um sistema inteligente que satisfizesse as necessidades de um especialista nutricionista ao determinar um Diagnóstico Nutricional e fornecer uma Prescrição Dietética a um indivíduo, utilizando-se ferramentas rápidas e próximas a cognição humana. A base de casos deste sistema, foi obtida através de um estudo realizado na instituição Pell Heart Survey Regional Municipality of Pell em 1997, na província de Ontário, Canadá. Esta pesquisa foi caracterizada como um estudo de casos, transversal e qualitativo. O objetivo da Instituição Peel neste estudo, foi determinar o estado nutricional desta população assim como diagnosticar doenças crônico degenerativas não transmissíveis. A Instituição Pell coletou o tamanho de uma amostra de 2000 sujeitos, foram aleatoriamente selecionados em uma população adulta entre 18 e 59 anos de idade, de ambos os sexos. Os riscos nutricionais desta população foram determinados pelas variáveis de índices de massa corporal (IMC), avaliação dietética, necessidades energéticas totais (NET), o nível de atividade física, pressão arterial, colesterol sangüíneo, história familiar, tabagismo, sexo e idade. Pegou-se as amostras da Pell e fez-se um tratamento e análise dos dados. Aplicou-se o modelo fuzzy para valorar os atributos e a metodologia do Raciocínio Baseado em Casos, utilizou-se para compor os casos reais e suas devidas soluções, na base de casos. Constituiu-se um conjunto de protótipos para facilitar a aquisição dos casos, agilizando a recuperação dos mesmos, diminuindo-se a necessidade de adaptação. A ferramenta utilizada para testar os pesos, foi a shell Esteem 1.4 da Esteem Software e o programa estatístico utilizado foi SPSS, versão 8.0. O tamanho da amostra foi adequada. Verificou-se a sustentabilidade da capacidade do modelo tendo em vista a importância do aprendizado com a experiência. A validação do modelo fuzzy e do RBC chegou próximo a 100%

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T10:28:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T21:06:46Z : No. of bitstreams: 1 103503.pdf: 2885558 bytes, checksum: 53cb489a48a1b97e5562d84ae929f7b7 (MD5) / A análise química qualitativa de minerais baseia-se em análises de amostras de características físicas e químicas. Muitas considerações realizadas pelo químico são de natureza imprecisa. Tal tipo de incerteza é difícil de ser tratada por modelos tradicionais. Para modelar o processo de análise química qualitativa de amostras de minerais, um sistema especialista baseado em lógica difusa é proposto e desenvolvido em Fuzzy CLIPS. O código fonte do sistema desenvolvido está incluído em um disquete.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-22T20:49:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 230106.pdf: 10395534 bytes, checksum: c2091199a38b73e2216026c643244aaa (MD5) / Este trabalho trata da criação do protótipo de um sistema especialista para refinar métodos de detecção de vazamentos já existentes. A presença de sistemas de detecção de vazamentos em dutos de transporte de óleo ou gás é importante pois, devido às grandes vazões e ao tipo de material transportado nesses dutos, é preciso detectar vazamentos rapidamente, de modo a evitar perdas humanas, financeiras e danos ambientais. Um dos métodos mais comuns para a detecção de vazamentos é a realização de análises sobre os valores de sensores já presentes no duto para outras funções. Este método de detecção de vazamentos costuma ser chamado de detecção de vazamentos por software. Apesar de ser amplamente utilizado na indústria, este método tem algumas deficiências, entre elas uma sensibilidade reduzida e em alguns casos uma taxa de alarmes falsos elevada. No entanto, com o contato diário com estes sistemas, os controladores do duto acabam desenvolvendo heurísticas para lidar com as deficiências do sistema. Além disso, os controladores costumam utilizar o resultado das análises do detector de vazamentos na avaliação de outras condições presentes no duto. Sendo assim, esse trabalho apresenta a implementação do protótipo de um sistema especialista capaz de realizar algumas das análises realizadas pelos controladores do duto. Esta implementação foi feita em parceria com uma empresa controladora de um gasoduto de grandes dimensões. O sistema foi desenvolvido utilizando a fusão de um sistema especialista tradicional com um sistema baseado em lógica difusa. O protótipo foi capaz de realizar satisfatóriamente algumas das análises necessárias, porém o processo de desenvolvimento se mostrou extremamente dependente da empresa onde o sistema será instalado. Foi identificado que o suporte gerencial desta empresa é fundamental para o sucesso de um sistema deste tipo, sobretudo na etapa de aquisição de conhecimento.

Acompanha CD-ROM com software apresentado na dissertação / Orientador: Renata Zotin Gomes de Oliveira / Banca: Alice Kimie Miwa Libardi / Banca: Elaine Cristina Catapani Poletti / Resumo: Neste trabalho, apresentamos um estudo introdutório à Teoria de Conjuntos Fuzzy e Lógica Fuzzy, mostrando o seu potencial de aplicação através da análise de um problema numa indústria química e da introdução de alguns conceitos dessa teoria a alunos do Ensino Médio. Quanto ao problema da indústria química, o objetivo é assessorar uma equipe de gestão de manutenção de uma certa indústria química na tomada de decisão quanto ao momento oportuno para realização de intervenção em uma bomba industrial. Esta equipe observou como dificuldade em sua gestão de custos a manutenção preventiva de uma certa bomba de seu processo. Para isso, dados dos processos são analisados e modelados matematicamente utilizando a lógica fuzzy, produzindo um resultado que direciona corretamente os profissionais no momento da tomada de decisão, sobrepondo a manutenção preventiva existente pela manutenção preditiva, baseada em dados do processo. Foi criado um sistema computacional que favorece este processo de forma automática e simplificada, evitando burocracias legais quanto à questão de licenciamento de softwares do mercado, de forma a realizar os cálculos, além de facilitar a incorporação de dados e análises de forma intuitiva, não necessitando de maiores treinamentos para tanto. Por fim, durante o estudo da lógica fuzzy e pesquisas relacionadas, foi detectada a possibilidade de aplicação prática para estudantes do Ensino Médio. Dessa forma, uma aula expositiva com atividades originais foi realizada par... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, we present an introductory study to Fuzzy Set Theory and Fuzzy Logic, showing its potential application through the analysis of a problem in a chemical industry and the introduction of some concepts of this theory to high school students. As for the problem of the chemical industry, the objective is to advise a manufacturing management team of a certain chemical industry in the decision making for an opportune time for an intervention in an industrial pump. This team observed as a difficulty in its cost management a preventive maintenance of a certain pump of its process. For this, the data of the processes are analysed and modelled mathematically using a fuzzy logic, producing a result that correctly directs the professionals at the moment of the decision making, overlapping the existing preventive maintenance, by the base predictive maintenance in process data. It was created a computer system that helps this process in an automatic and simplified way, avoiding legal bureaucracies regarding the licensing of software in the market, in order to perform the calculations, besides facilitating the incorporation of data and analyses in an intuitive way, not requiring of greater training for both. Finally, during the study of fuzzy logic and related research, it was detected as a possibility of practical application for high school students. Thus, an expository class with original activities was performed to present the sets and a fuzzy logic, showing the ability of ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre