Mediante técnicas de simulación Montecarlo, prescindiendo de la aproximación de la onda rotante (RWA), se predice la aparición de efectos medibles en los llamados "estados atrapados", rasgo eminentemente cuántico del micromáser o máser monoatómico. / Tesis

Nas reações de pré-equilíbrio os modelos de exciton de Griggin e Hibrido de Blann mostraram bastante sucesso em descrever a dependência energética e, até certo ponto a depêndencia ângular, na emissão de nucleons e emissão de partículas compostas. No entanto a base conceitual desses modelos foi questionada por Bisplinghoff há algum tempo. Cálculos numéricos corroboram com suas dúvidas. Em resposta a Bisplinghoff, Blann propôs o modelo Hybrid Monte Carlo (HMS), que utiliza somente as densidades de estados disponíveis para a criação e aniquilação de pares partículas-buracos. O modelo foi posteriormente estendido, em colaboração com Chadwick, ao Double Differential Hybrid Monte Carlo (DDHMS). Esta extensão é baseada na aproximação de Chadwick e Oblozinský da distribuição angular e de energia dos estados de duas partículas e um buraco disponíveis e que leva em conta a conservação do momento. Este trabalho faz uma comparação com a distribuição energética e angular exatas relativísticas e não relativísticas. E dos espectros de emissão acessíveis de prótons produzidos pelo código EMPIRE, que é um sistema modular de códigos de reações nucleares, compreendendo vários modelos nucleares, e que premite realizar cálculos com um grande números de partículas e energias. Em particular utilizamos o modúlo do modelo Double Differential Hybrid Monte Carlo que realiza cálculos Monte Carlo de emissão utilizando densidades de transição com base no modelo de exciton, nos modelos aproximados e exatos de um gás de Fermi.

El objetivo de este trabajo es desarrollar funciones de fragilidad y de vulnerabilidad para edificios informales de albañilería confinada de Lima, Perú. Estas funciones pueden ser utilizadas para desarrollar escenarios sísmicos a escala urbana. Se ha desarrollado una base de datos a partir de encuestas realizadas en estudios previos. Esta base de datos contiene información acerca de las características estructurales de viviendas informales de albañilería confinada de la ciudad de Lima (e. g. densidad de muros, área de la edificación, altura). Cada característica ha sido modelada mediante funciones distribución de probabilidad. Utilizando simulación Montecarlo se ha generado una población sintética de viviendas de albañilería confinada a partir de las funciones de probabilidad que describen la muestra. Posteriormente se ha utilizado un método simplificado para calcular la curva de capacidad de la población sintética mencionada. En este punto, la demanda sísmica fue definida utilizando un grupo de registros sísmicos. Estos registros fueron seleccionados de acuerdo a la actividad sísmica de la costa del Perú (e. g. tipo de ruptura, distribución de intensidad sísmica, niveles de magnitud sísmica). Se utilizó el método DBELA (Displacement-based Earthquake Loss Assessment) para determinar el estado de daño de cada vivienda cuando es sujeta a cada registro sísmico. Se ensamblaron matrices de probabilidad de daño a partir de los resultados obtenidos. Posteriormente se obtuvo el periodo de aceleración espectral más eficiente para representar los estados de daño registrados. Los datos obtenidos se ajustaron a funciones de fragilidad utilizando el método de mínimos cuadrados. Finalmente, se definieron factores de daño de acuerdo a las recomendaciones de HAZUS (Hazard in the United States). Se obtuvieron curvas de vulnerabilidad de la convolución entre las curvas de fragilidad y los factores de daño. Se han utilizado las funciones obtenidas para estimar daños en sismos con nivel de ocurrencia “rara”. Aunque en nuestro país no se tienen datos precisos sobre los efectos que estos sismos tendrían en viviendas de albañilería confinada, los resultados muestran valores razonables en relación a los que se han registrado en anteriores sismos. De la interpretación de las curvas se esperan aproximadamente 10% y 40% de colapsos en viviendas informales de 1 piso y de 2 pisos respectivamente. / Tesis

Esta dissertação apresenta alguns critérios para avaliação de ameaças e risco geotécnico aplicados à estabilidade de taludes. Inicialmente apresenta-se uma visão geral dos problemas envolvidos com a análise de risco geotécnico, a importância da análise probabilística e a sua comparação com a determinística, e as opções de gerenciamento descritas na literatura. Estas análises envolvem conceitos de probabilidade, estatística, geotecnia, geologia, meio ambiente e legislação, além do interesse público e defesa civil. Assim, são definidos os conceitos estatísticos envolvidos nessa área multidisciplinar, como variabilidade espacial, coeficiente de correlação entre os parâmetros de entrada do modelo, distância de autocorrelação, escala de flutuação e incertezas (de parâmetros, humanas e dos modelos). Os métodos probabilísticos de cálculo do fator de segurança, a probabilidade de ruptura e o índice de confiabilidade são revisados. Utilizou-se o método de Monte Carlo nas análises através do uso de um programa comercial. O método tem sido adotado por diversos pesquisadores por ser direto, eficiente para problemas matematicamente complexos e não ter a complexidade matemática de outros métodos. A metodologia de análise de ameaças e risco geotécnico foi aplicada a um talude modelo, similar aos taludes de colúvio de basalto encontrados nas partes inferiores da Escarpa dos Aparados da Serra em Santa Catarina Os resultados obtidos, a partir de dados experimentais disponíveis, foram o fator de segurança determinístico mínimo (1,20) e o fator de segurança médio obtido pelo método de Monte Carlo (1,205), índice de confiabilidade de 2,64 e probabilidade de ruptura de 0,41%. Foi discutida também a aceitabilidade do fator de segurança médio da análise probabilística, comparando-se os resultados obtidos com valores aceitos em obras similares.

Um estudo foi realizado com a finalidade principal de investigar de que maneira a teoria de transferência de calor por radiação em meios participantes pode ser melhor aplicada na resolução de problemas de troca de energia no interior de cavidades que se assemelhem a fornalhas industriais. Verificou-se que as superfícies internas da maioria das fornalhas podem ser consideradas cinzentas e difusoras, o que facilita a aplicação de modelos de soma ponderada de gases cinzas. Sendo assim, as maiores dificuldades aparecem quando a geometria da cavidade é complexa. Com o método de Monte Carlo, é possível resolver problemas com características geométricas bastante complexas, bem como considerar efeitos espectrais e direcionais, quando necessário. Este método foi, então, aplicado, em conjunto com o método da zona, na elaboração de três códigos computacionais, que são capazes de determinar áreas de troca totais em cavidades onde as paredes e o gás são cinzas. Um deles pode ser aplicado a cavidades paralelepipédicas; outro, a cilíndricas. Tanto no primeiro, quanto no segundo, as dimensões podem assumir qualquer valor. Com o terceiro código computacional, é possível obter-se áreas de troca totais entre zonas de cavidades que têm geometria genérica formada a partir de combinações de cubos. Resultados obtidos através dos três códigos computacionais foram comparados com outros disponíveis na literatura.

Neste trabalho, o método de Monte Carlo é aplicado à função distribuição de energia de corpo negro nas linhas de absorção (função distribuição ALB) para considerar o efeito espectral no cálculo da transferência de calor por radiação em meios participantes. A metodologia combina o robusto e flexível método de Monte Carlo com a função distribuição ALB, que incorpora simultaneamente o efeito de um grande número de linhas espectrais. A implementação proposta estabelece uma relação simples e direta entre a função distribuição ALB e a função distribuição cumulativa do método de Monte Carlo, o que facilita a implementação da técnica e proporciona eficiência computacional. A verificação da metodologia foi realizada através da comparação de seus resultados com uma série de soluções apresentadas na literatura utilizando-se tanto o modelo da somaponderada- de-gases-cinzas baseado nas linhas espectrais quanto a integração linha-por-linha, considerando meios participantes não-homogêneos e não-isotérmicos constituídos de vapor d’água, dióxido de carbono e espécies não-participantes. O método de Monte Carlo aplicado à função distribuição ALB foi utilizado na obtenção de vários resultados para avaliar as aproximações relativas ao modelo da somaponderada- de-gases-cinzas, de ampla aplicação em problemas de trocas radiantes em meios participantes. Foram consideradas cavidades unidimensionais e cilíndricas contendo meios isotérmicos e não-isotérmicos, homogêneos e não-homogêneos, constituídos de vapor d’água, dióxido de carbono e espécies não-participantes. Para a geometria cilíndrica, as distribuições de temperatura e concentrações das espécies químicas basearam-se em distribuições que podem ser encontradas no interior de câmaras de combustão. A análise mostrou que tanto as aproximações devido às concentrações das espécies químicas quanto aquelas devido ao modelamento do espectro de radiação podem levar a erros consideráveis, demonstrando a importância de se empregar modelos mais sofisticados. Para aumentar a eficiência do método de Monte Carlo, foi também desenvolvido o modelo dos pacotes de energia multi-espectrais, que considera que a energia dos pacotes é distribuída em diferentes comprimentos de onda. Este modelo proporcionou uma redução de quase 50% no tempo computacional para o caso teste proposto. / In this work, the Monte Carlo method is applied to the absorption-line-blackbody distribution function (ALB distribution function) to consider the effect of the spectrum in the calculation of radiation heat transfer in participating media. The methodology combines the flexible, robust Monte Carlo method with the ALB distribution function, which simultaneously incorporates a large number of the spectral lines. The proposed implementation establishes a simple, direct relation between the ALB distribution function and the Monte Carlo cumulative distribution function, which makes it easier to implement the technique and leads to computational efficiency. The verification of the methodology was accomplished with the comparison of the obtained results with a set of solutions that are presented in the literature, as obtained with the weighted-sum-of-gray-gases based on the spectral lines and with the line-by-line integration, considering non-homogeneous and non-isothermal media composed of water vapor, carbon dioxide and non-participating species. The Monte Carlo method applied to the ALB distribution function was employed to obtain various results to evaluate the approximations that arise from the weighted-sum-of-graygases, which is of large application in the radiation heat transfer in participating media. The solutions include both one-dimensional and cylindrical enclosures having isothermal and nonisothermal, homogeneous and non-homogeneous media, composed of water vapor, carbon dioxide and non-participating species. For the cylindrical geometry, the temperature and the concentration distributions were based on distributions that can be found in the interior of combustion chambers. The analysis showed that both the approximations due to the concentrations of the chemical species and due to the modeling of the radiation spectrum can lead to considerable errors, showing the importance of using more sophisticated models. To increase the efficiency of the Monte Carlo method, it was also developed the model of multispectral energy bundles, which considers that the energy of the bundles is distributed in the different wavelengths. This model reduced the computational time in 50 % for the proposed test case.

Abordagens probabilísticas são extensivamente utilizadas para resolver problemas de alta dimensionalidade em diferentes campos. O filtro de partículas é uma abordagem proeminente no campo da Robótica, devido a sua adaptabilidade a modelos não lineares com distribuições multimodais. Contudo, seus resultados são fortemente dependentes da qualidade e do número de amostras requeridas para cobrir o espaço de busca. Em contrapartida, análise de intervalos lida com problemas de alta dimensionalidade através da redução do espaço de busca. Essas reduções são feitas através de técnicas intervalares que garantem matematicamente que a solução procurada está contida no resultado do método, uma vez que a modelagem do problema tenha sido feita corretamente. Métodos intervalares não descartam quaisquer soluções factíveis, com isso o resultado pode ser pouco representativo. Não obstante, não é possível definir precisamente onde a solução está no intervalo definido como solução. A estratégia proposta combina o melhor das duas abordagens. A ideia principal do método proposto é usar técnicas intervalares para melhorar os resultados do filtro de partículas, limitando o espalhamento das partículas e acelerando a convergência do método. Nós esperamos que o método proposto consiga fazer a distribuição e controle de partículas de forma mais eficiente, resultando possivelmente em um método mais preciso. A abordagem proposta é ilustrada através do tratamento do problema de localização global de robôs subaquáticos.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-10-15T20:01:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseViabillidadeEconômica.pdf: 3483409 bytes, checksum: 728d6d221605486875044a6443f659b7 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-10-29T18:48:41Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseViabillidadeEconômica.pdf: 3483409 bytes, checksum: 728d6d221605486875044a6443f659b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-29T18:48:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseViabillidadeEconômica.pdf: 3483409 bytes, checksum: 728d6d221605486875044a6443f659b7 (MD5) Previous issue date: 2015 / O Brasil é detentor das maiores reservas mundiais de minério de ferro e de um avançado parque siderúrgico, o que o tem possibilitado incrementar, de forma cada vez mais acelerada, a produção de aço, tanto para o consumo interno como para a exportação. O aço é essencial como matéria-prima para obras de infraestrutura, máquinas pesadas, edificações, etc., principalmente devido às suas características intrínsecas de qualidade e relativo baixo custo de produção. Como os volumes de rejeitos aumentam na mesma proporção da produção estão sendo gerados sérios problemas de passivos ambientais. Assim, torna-se imperativo maximizar a produtividade das operações e processos, bem como minimizar os custos financeiros e ambientais para a disposição daqueles rejeitos. Isso pode ser obtido via recuperação do metal contido nas escórias, com seu posterior retorno ao processo siderúrgico, reduzindo a extração de matéria-prima, consumo de energia e destinação da fração não-metálica ao mercado passível de utilizá-la economicamente. A Escória Bruta de Aciaria (EBA), tem composição química e granulométrica de 35% de FeO (SANTOS, 2013) e sua recuperação é economicamente viável através do processo mais usualmente de separação magnética. Concomitantemente, é separada a fração não-metálica constituída basicamente de óxidos de Cálcio (CaO), Magnésio (MgO) e Dióxido de Silício (SiO2). Para a fração não-metálica ser utilizada como agregado na construção civil, é necessário o tratamento, em relação à expansão, e também a britagem em tamanhos adequados. Estudos e experimentos desenvolvidos recentemente demonstram a similaridade de propriedades físicas e mecânicas das escórias da siderurgia e dos materiais convencionais (areia e brita) para a fabricação de matrizes de cimento Portland e possibilidades de total substituição de um pelo outro. O objetivo deste trabalho é quantificar os custos totais de produção para o beneficiamento de escórias de aciaria e sua utilização na fabricação de blocos de concreto de alvenaria e de pavimentação, utilizando a fração não-metálica em substituição integral dos materiais naturais convencionalmente utilizados. A Análise da viabilidade econômica foi realizada via simulação de Monte Carlo para a quantificação dos riscos da análise de riscos e incertezas. Obteve-se a determinação do custo de produção destes artefatos, segundo diferentes configurações e possiblidades de projetos de engenharia e a garantia da viabilidade econômica do projeto. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade econômica do projeto com índices de cerca de 98% de viabilidade. Além disso, pode ser pago em aproximadamente 2,5 (dois anos e meio), considerando um investimento de R$ 9.406.943,48, com uma receita anual de R$ 10.843.651,03 e atendendo a taxa mínima de atratividade de 12,07%. Para a configuração utilizada, é possível obter-se lucro líquido mensal da ordem de R$ 308.000,00 descontado o imposto de renda. ________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Brazil is holder of the world's largest reserves of iron ore and an advanced steel industry which has enabled the increase of increasingly rapidly steel production for both domestic consumption and for export. Steel is essential as a raw material for infrastructure construction, heavy machinery, constructions, etc., principally because of the intrinsic characteristics of quality and relative low cost of production. As the volumes of tailings increase in proportion to the production being generated serious problems of environmental liabilities. Thus, it is imperative to maximize the productivity of operations and processes, as well as the financial and environmental costs for the disposal of those wastes. This can be achieved through recovery of metal contained in the slag with its subsequent return to the steelmaking process, reducing the extraction of raw materials and energy consumption and disposal of non-metallic fraction, the market likely to use it economically. The Slag Gross Steelmaking (EBA), has chemical and particle size distribution of 35% of FeO (SANTOS, 2013) and its recovery is economically feasible through the process, more usually, magnetic separation. Concomitantly is separated from the non-metallic fraction consists primarily of calcium oxide (CaO), magnesium (MgO) and silicon dioxide (SiO2). For non-metallic fraction be used as aggregate in construction treatment regarding the expansion and also crushing in appropriate sizes is necessary. Studies and experiments developed recently show the similarity of physical and mechanical properties of the steel slags and conventional materials (sand and gravel) for the manufacture of Portland cement products and the possibility of complete substitution for one another. The objective of this study is to quantify the total production costs for the steelmaking slag processing and its use in the manufacture of masonry blocks and paving using non-metallic fraction full replacement to natural materials conventionally used. The analysis of the economic viability was performed via Monte Carlo simulation to determine the analysis of risks and uncertainties. Obtained determining the cost of production of these artifacts, according to different configurations and possibilities of engineering projects and ensuring the economic viability of the project. The results obtained demonstrate the economic viability of the project with rates of about 98% sure. Moreover, it can be paid in approximately 2.5 (two and a half years), considering an investment of approximately R$ 9.406.943,48, with an annual revenue of R $ 10.843.651,03 and considering the hurdle rate of 12,07%. For your setup, it is possible to obtain monthly net income of R$ 308.589,90 deducted income tax.

Neste trabalho, o método de Monte Carlo é aplicado à função distribuição de energia de corpo negro nas linhas de absorção (função distribuição ALB) para considerar o efeito espectral no cálculo da transferência de calor por radiação em meios participantes. A metodologia combina o robusto e flexível método de Monte Carlo com a função distribuição ALB, que incorpora simultaneamente o efeito de um grande número de linhas espectrais. A implementação proposta estabelece uma relação simples e direta entre a função distribuição ALB e a função distribuição cumulativa do método de Monte Carlo, o que facilita a implementação da técnica e proporciona eficiência computacional. A verificação da metodologia foi realizada através da comparação de seus resultados com uma série de soluções apresentadas na literatura utilizando-se tanto o modelo da somaponderada- de-gases-cinzas baseado nas linhas espectrais quanto a integração linha-por-linha, considerando meios participantes não-homogêneos e não-isotérmicos constituídos de vapor d’água, dióxido de carbono e espécies não-participantes. O método de Monte Carlo aplicado à função distribuição ALB foi utilizado na obtenção de vários resultados para avaliar as aproximações relativas ao modelo da somaponderada- de-gases-cinzas, de ampla aplicação em problemas de trocas radiantes em meios participantes. Foram consideradas cavidades unidimensionais e cilíndricas contendo meios isotérmicos e não-isotérmicos, homogêneos e não-homogêneos, constituídos de vapor d’água, dióxido de carbono e espécies não-participantes. Para a geometria cilíndrica, as distribuições de temperatura e concentrações das espécies químicas basearam-se em distribuições que podem ser encontradas no interior de câmaras de combustão. A análise mostrou que tanto as aproximações devido às concentrações das espécies químicas quanto aquelas devido ao modelamento do espectro de radiação podem levar a erros consideráveis, demonstrando a importância de se empregar modelos mais sofisticados. Para aumentar a eficiência do método de Monte Carlo, foi também desenvolvido o modelo dos pacotes de energia multi-espectrais, que considera que a energia dos pacotes é distribuída em diferentes comprimentos de onda. Este modelo proporcionou uma redução de quase 50% no tempo computacional para o caso teste proposto. / In this work, the Monte Carlo method is applied to the absorption-line-blackbody distribution function (ALB distribution function) to consider the effect of the spectrum in the calculation of radiation heat transfer in participating media. The methodology combines the flexible, robust Monte Carlo method with the ALB distribution function, which simultaneously incorporates a large number of the spectral lines. The proposed implementation establishes a simple, direct relation between the ALB distribution function and the Monte Carlo cumulative distribution function, which makes it easier to implement the technique and leads to computational efficiency. The verification of the methodology was accomplished with the comparison of the obtained results with a set of solutions that are presented in the literature, as obtained with the weighted-sum-of-gray-gases based on the spectral lines and with the line-by-line integration, considering non-homogeneous and non-isothermal media composed of water vapor, carbon dioxide and non-participating species. The Monte Carlo method applied to the ALB distribution function was employed to obtain various results to evaluate the approximations that arise from the weighted-sum-of-graygases, which is of large application in the radiation heat transfer in participating media. The solutions include both one-dimensional and cylindrical enclosures having isothermal and nonisothermal, homogeneous and non-homogeneous media, composed of water vapor, carbon dioxide and non-participating species. For the cylindrical geometry, the temperature and the concentration distributions were based on distributions that can be found in the interior of combustion chambers. The analysis showed that both the approximations due to the concentrations of the chemical species and due to the modeling of the radiation spectrum can lead to considerable errors, showing the importance of using more sophisticated models. To increase the efficiency of the Monte Carlo method, it was also developed the model of multispectral energy bundles, which considers that the energy of the bundles is distributed in the different wavelengths. This model reduced the computational time in 50 % for the proposed test case.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-03-29T18:30:47Z No. of bitstreams: 1 2017_JoséEdilGuimarãesdeMedeiros.pdf: 4035528 bytes, checksum: 23318d16db8fa308cb8c78ce5e6e06e8 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-04-02T20:35:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_JoséEdilGuimarãesdeMedeiros.pdf: 4035528 bytes, checksum: 23318d16db8fa308cb8c78ce5e6e06e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-02T20:35:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_JoséEdilGuimarãesdeMedeiros.pdf: 4035528 bytes, checksum: 23318d16db8fa308cb8c78ce5e6e06e8 (MD5) Previous issue date: 2018-04-02 / Esta tese apresenta uma abordagem para o projeto de quantizadores para sinais específicos baseada na Transformada da Incerteza — Unscented Transform (UT) — visando o projeto de conversores de dados. É apresentada uma definição formal da UT em termos da quadratura interpolatória, é demonstrada que a quadratura Gaussiana representa a escolha ótima para maximizar a ordem da transformada e é apresentado um algoritmo para o cálculo eficiente da UT. A UT é apresentada como uma alternativa a métodos de Monte Carlo e é introduzida a Transformada da Incerteza Extendida no contexto do problema de estimação de funções de probabilidade. É apresentado um método para abstrair sinais definidos no tempo em funções de probabilidade e como utilizar a UT para o projeto de quantizadores para sinais específicos. / This thesis presents a framework for the design of signal specific quantizers based on the Unscented Transform — UT — for the design of data converters. We formally define the UT in terms of the interpolatory quadrature and we choose the Gaussian quadrature as the optimal scheme for maximizing the order of the transformation. We present an efficient method for computing the UT. The UT is presented as an alternative to Monte Carlo methods in which we introduce an Extended UT for the probability function estimation problem. We show how to abstract a time signal into a probability function and use the UT to design signal specific quantizers.