This work presents the development of a methodology that uses the resource foreign model , offered by the Electromagnetic Transient Program (ATP-EMTP), in order to realize electromagnetic transient stochastic simulations with emphasis in power substation applications. Due to their stochastic nature, the simulations are performed by employing the Monte Carlo Method to reproduce the randomness and uncertainties that are inherent to the precursory events of some electromagnetic transients. The method is applied in the simulation in order to model the type of study to be analyzed, corresponding to the most frequent and significant transients that are found in substations. These events comprehend: occurrence and clearance of faults, transformer inrush, circuit-breaker switchings and lightning strokes. The suggested methodology allows the use of these resources through the graphical pre-processor software ATPDraw, and it does not need the use of any other external computational tool. Hence, in order to demonstrate the methodology potentialities, this work also presents some examples of applications through ATP-EMTP simulations, employed in a real power system. Throughout this study, it seeks to aid in simulations involving stochastic events in electromagnetic transients by adding new resources to the ATP-EMTP. In addition, this work is a part of a research and development project in a partnership between the Laboratório de Análise e Proteção de Sistemas Elétricos of the Centro de Estudos em Energia e Sistemas de Potência (LAPES-CEESP), located at UFSM, and the Companhia Estadual de Geração e Transmissão de Energia Elétrica (CEEE-GT) of the Rio Grande do Sul state. / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia que utiliza o recurso foreign model oferecido pelo ElectroMagnetic Transient Program (ATP-EMTP), que visa realizar simulações estocásticas de transitórios eletromagnéticos, com enfoque para aplicações em subestações de potência. Devido estas simulações contemplarem processos estocásticos, emprega-se o método de Monte Carlo para reproduzir aleatoriedades e incertezas inerentes aos eventos precursores de transitórios eletromagnéticos. Mais especificamente, este método é aplicado para modelar de estudos dos transitórios mais significativos e frequentes em subestações. Estes eventos compreendem: ocorrência e eliminação de curtos-circuitos, energização de transformadores, manobras de abertura e fechamento de disjuntores e descargas atmosféricas. A metodologia sugerida, permite que estes recursos sejam acessados através do pré-processador gráfico ATPDraw, de modo que não seja necessário a utilização de ferramentas externas para a realização destas simulações. Enfim, para demonstrar suas potencialidades, abordam-se exemplos aplicados em um sistema elétrico real. A partir dos estudos realizados, espera-se fornecer subsídios para simulações de eventos estocásticos de transitórios eletromagnéticos, agregando novos recursos ao ATP-EMTP. O presente trabalho é parte integrante de um projeto de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D), desenvolvido pelo Laboratório de Análise e Proteção de Sistemas Elétricos do Centro de Estudos em Energia e Sistemas de Potência (LAPES-CEESP) da UFSM, em parceria com a Companhia Estadual de Geração e Transmissão de Energia Elétrica (CEEE-GT) do Rio Grande do Sul.

Submitted by Philipp Herbst Minarelli null (hminareli@hotmail.com) on 2016-11-09T21:28:11Z No. of bitstreams: 1 Philipp_Defesa do mestrado_Definitivo.vf2.pdf: 1053422 bytes, checksum: c6a949c72f961e34200d0497370c1ee3 (MD5) / Rejected by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO null (luizaromanetto@hotmail.com), reason: Recusado a pedido do autor. Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: A data (mês) que consta na capa e folha de rosto do trabalho deve ser a mesma que consta na folha de aprovação. Incluir o processo de financiamento nos agradecimentos da dissertação/tese. Corrija estas informações e realize uma nova submissão com o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2016-11-16T11:35:33Z (GMT) / Submitted by Philipp Herbst Minarelli null (hminareli@hotmail.com) on 2016-11-16T14:56:55Z No. of bitstreams: 1 Philipp_Defesa do mestrado_Definitivo.vf3.pdf: 1054510 bytes, checksum: 18a84d22cc65a0da2332b20b03843a00 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-11-23T12:12:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 minarelli_ph_me_bot.pdf: 1054510 bytes, checksum: 18a84d22cc65a0da2332b20b03843a00 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-23T12:12:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 minarelli_ph_me_bot.pdf: 1054510 bytes, checksum: 18a84d22cc65a0da2332b20b03843a00 (MD5) Previous issue date: 2016-09-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A inclusão das incertezas em um modelo de análise apresenta informações relevantes aos fornecedores de cana de açúcar para a região de Jaú/SP e ganha importância em estudos onde são comparados vários projetos de investimento, pois permite o uso de mais uma ferramenta para a tomada de decisão. A análise de indicadores econômicos para projetos de investimento no setor visa identificar a competitividade dos custos de produção de cana de açúcar. Tendo em vista as grandes incertezas que permeia o setor sucroenergético, como política interna, produtividade, qualidade da matéria prima. O trabalho teve como objetivo determinar, mediante o cálculo do valor presente líquido e da taxa interna de retorno, a viabilidade da produção de cana de açúcar na região de Jaú/SP, na condição de fornecedor, bem como identificar, usando o método de Monte Carlo, o risco dessa atividade. Os indicadores econômicos avaliados oscilaram em função de quatro variáveis críticas: (1) produtividade da cana de açúcar em diferentes estágios de cortes; (2) qualidade da matéria prima, medida em ATR; (3) preço pago ao fornecedor; (4) taxa de juros. As funções de distribuição de probabilidade dessas variáveis críticas foram estimadas e incluídas nas equações de VPL e TIR e, utilizando o método de simulação de Monte Carlo, foi estimado o seguinte conjunto de indicadores: análise de sensibilidade dos indicadores em relação às variáveis críticas, variabilidade dos valores de VPL e TIR e, por fim, mapeamento de risco para os investidores em fornecer cana de açúcar segundo o modelo proposto nesse trabalho para o EDR de Jáu. Esses indicadores permitiram desenhar cenários econômicos associados à sua probabilidade de ocorrência. Os resultados mostram que o fornecimento de cana de açúcar na região de Jaú/SP é, para o modelo adotado, uma atividade de alto risco sendo o preço pago ao fornecedor, a taxa de juros (SELIC) e a qualidade da matéria prima os maiores ofensores para que se atinjam níveis de rentabilidades satisfatórias, sendo que as rentabilidades positivas foram encontradas para probabilidades menores do que 40%. A variável com maior efeito sobre a rentabilidade foi o preço de venda do produto, e também importantes o custo de corte, carregamento e transporte. / The inclusion of uncertainty in an analysis model presents information relevant to sugar cane suppliers to the region of Jaú(São Paulo) and gains importance in studies where they compared several investment projects, as it allows the use of another tool for making decision. The analysis of economic indicators for investment projects in the sector aims to identify the competitiveness of sugar cane production costs. Given the great uncertainty that pervades the sugarcane industry, as domestic policy, productivity, quality of raw material. The study aimed to determine, by calculating the net present value and internal rate of return, the viability of sugarcane production in region of Jaú of grower status under risk conditions, using Monte Carlo simulation. The assessed economic indicators fluctuated against four critical variables: (1) productivity of sugar cane at different ages; (2) quality of raw material (TRS - Total Recoverable Sugar); (3) price paid to the supplier; (4) interest rate. The probability of these critical variables distribution functions were estimated and included in the Net Present Value (NPV) and Internal Return Rate (IRR) equations and using the Monte Carlo simulation, the following set of indicators were estimated: the indicators sensitivity analysis in relation to the critical variables, variability NPV and the IRR values and finally risk mapping for investors to provide cane sugar based on the model in this work for the region of Jaú. These indicators allowed to draw economic scenarios associated with their probability of occurrence. The results show that the grower of sugar cane in the region of Jaú/SP is, for the adopted model, a high-risk activity and the price paid to the supplier, the interest rate (SELIC) and the quality of the raw material the largest offenders order to achieve satisfactory profitability levels, wherein the positive benefits were found to lower probability than 40%. The variable with the greatest effect on profitability was the selling price of the product, and also the important cost cutting, loading and transportation.

A Produção Enxuta vem sendo aplicada em diversos setores, e a implantação dos seus princípios e práticas, elimina perdas nos processos e contribui para manter a competividade das empresas. Desse modo, o objetivo principal desta dissertação é desenvolver um modelo econômico-probabilístico que auxilie a seleção e priorização de projetos de produção enxuta. Este modelo quantifica os investimentos, benefícios e incertezas associadas através de uma análise econômica-probabilística que apresenta o retorno esperado dos projetos. Com base nesse retorno, a priorização dos projetos de produção enxuta torna-se mais precisa de ser executada pelos tomadores de decisão. O modelo contém 38 critérios qualitativos e quantitativos, os quais estão divididos em: (i) descrição do projeto, (ii) quantificação dos investimentos e (iii) quantificação dos benefícios. Para atingir o objetivo deste trabalho, foram necessárias cinco etapas: (i) selecionar os principiais critérios para avaliação de projetos de produção enxuta; (ii) escolher o método para seleção e priorização dos projetos de produção enxuta; (iii) estruturar um modelo genérico que avalie o retorno e o impacto das incertezas envolvidas no resultado dos projetos de produção enxuta, baseado nos critérios e método selecionados nas etapas anteriores; (iv) aplicar o modelo em uma empresa; (v) analisar e verificar os resultados da aplicação prática para validar o modelo desenvolvido. A principal contribuição desta dissertação é fornecer ao tomador de decisão um modelo que o auxilie a quantificar o retorno dos projetos de produção enxuta, combinando métodos econômicos e probabilísticos. Os métodos econômicos são de fácil entendimento e mais amigáveis aos tomadores de decisão, já os métodos probabilísticos avaliam as incertezas associadas aos projetos de produção enxuta, permitindo uma visão mais completa do retorno esperado. / Lean Manufacturing has been applied in several sectors and the implementation of its principles and practices eliminate losses in the processes, contributing to sustain companies’ competitiveness. Thus, this thesis main objective is to develop an economic-probabilistic model to aid lean manufacturing projects selection and prioritization. This model quantifies the investments, benefits and associated uncertainties based on an economic-probabilistic analysis, which presents the projects expected return. With the expected return, lean manufacturing projects prioritization becomes more precise to be performed by decision makers. The model contains 38 qualitative and quantitative criteria, divided into: (i) project description, (ii) investment quantification and (iii) benefits quantification. To achieve this study’s objective, five steps were performed: (i) selecting the main criteria for lean production projects evaluation; (ii) choosing the method for lean manufacturing projects selection and prioritization; (iii) developing a generic model to evaluate return and associated uncertainties impact on results of lean manufacturing projects, based on the criteria and method selected in previous steps; (iv) applying the model in a company; (v) analyzing and verifying the results from practical application to validate the developed model. The main contribution of this study is to provide to the decision maker a model to quantify lean manufacturing projects returns, connecting economic and probabilistic methods. Economic methods are easy to understand and more user-friendly to decision makers and probabilistic methods can evaluate associated uncertainties on lean manufacturing projects, allowing a more complete vision of the expected returns.

O presente trabalho tem como objetivo principal o desenvolvimento e apresentação de um modelo econômico-probabilístico para seleção e priorização de projetos. O modelo proposto utiliza 38 critérios, contempla interdependências entre projetos e permite quantificar os investimentos, benefícios e incertezas associadas, fornecendo uma análise abrangente dos retornos esperados para os projetos. O trabalho realizado envolveu cinco etapas principais: (i) identificar e selecionar os principais critérios de avaliação e seleção de projetos; (ii) identificar os principais métodos utilizados na seleção e priorização de projetos; (iii) integrar os critérios selecionados com um método de seleção e priorização de projetos em um modelo capaz de avaliar o retorno econômico e o impacto das incertezas envolvidas no resultado de cada projeto; (iv) aprimorar o modelo validado para que seja capaz de identificar interdependência entre os projetos do portfólio; e (v) testar e validar parcialmente o modelo ampliado através da aplicação na realidade de empresas. A principal contribuição desta tese é a proposição de um modelo que combina métodos econômicos e probabilísticos, seguindo procedimentos relativamente simples, mas capazes de considerar incertezas e interdependências entre projetos. O modelo proposto avalia aspectos qualitativos e quantitativos e utiliza simulação de Monte Carlo e Programação Matemática. Do ponto de vista prático, a importância desta tese reside no fato de métodos econômicos serem considerados mais amigáveis aos tomadores de decisão, uma vez que o seu procedimento é transparente e o resultado financeiro é claro para todos os envolvidos. Paralelamente, o procedimento probabilístico permite qualificar a informação disponibilizada aos tomadores de decisão uma vez que é possível entender a extensão da incerteza associada aos critérios utilizados na tomada de decisão. / This study's main objective is to develop and present an economic-probabilistic model for projects selection and prioritization. The proposed model uses 38 criteria, contemplates the interdependencies among projects and allows the quantification of benefits, investments and associated uncertainties, providing a comprehensive analysis of expected returns for the projects. The work was conducted comprising five main stages: (i) identify and select the main criteria for projects selection and evaluation; (ii) identify the main methods used in projects selection and prioritization; (iii) integrating the selected criteria to a project selection and prioritization method in a model capable of evaluating the economic returns and the impact of the uncertainties involved in the outcome of each project; (iv) improve the model to be able to identify interdependencies among projects in the portfolio, and (v) test and partially validate the extended model by application to the reality of companies. The main contribution of this thesis is the proposition of a model that combines economic and probabilistic methods, following relatively simple procedures, but able to account for interdependencies and uncertainty among projects. The proposed model evaluates qualitative and quantitative aspects and uses Monte Carlo simulation and Linear Programming. From a practical standpoint, the importance of this thesis lies in the fact that economic methods are considered more friendly to decision makers, since its procedure is transparent and the bottom line is clear to all involved. Moreover, the probabilistic procedure allows to qualify the information available to decision makers since it is possible to understand the extent of uncertainty associated with the criteria used in decision making.

Embora em um sistema bidimensional com simetria contínua não haja ordem de longo alcance para temperaturas finitas, o modelo XY 2D exibe uma transição de fase de ordem infinita não usual, associada com a dissociação de defeitos topológicos chamados de vórtices-inteiros, e que pertence à classe de universalidade de Kosterlitz-Thouless (KT). O modelo XY tridimensional exibe ordem de longo-alcance para baixas temperaturas e, à medida que a temperatura aumenta, passa para o estado desordenado através de uma transição ferromagnética usual. Generalizações do modelo XY, incluindo competição entre um termo ferromagnético e um nemático, foram introduzidas e estudadas por diversos autores. Essas interações nemáticas criam novas transições de fases e novos defeitos topológicos, como vórtices semi-inteiros. Neste trabalho, para casos particulares desses modelos generalizados, exploramos as classes de universalidade e os diagramas de fases em duas e três dimensões através de simulações de Monte Carlo usando algoritmos de cluster em GPUs, escalonamento de tamanhos finitos e análise da helicidade. Em particular, encontramos que a competição entre os termos ferromagnético e nemático dá origem a novas linhas de transição que podem pertencer a uma ampla gama de classes, desde a Kosterlitz-Thouless, 3dXY, Ising, Potts com 3 estados e até mesmo uma transição descontínua. / Although in a two-dimensional system with continuous symmetry there is no long-range order at finite temperature, the 2D XY model exhibits an unusual infinite order phase transition, associated with the unbinding of topological defects called integer-vortices, which belongs to the Kosterlitz-Thouless (KT) universality class. The three dimensional XY model exhibits a ferromagnetic long-range order at low temperatures and goes to the disordered state through a usual ferromagnetic transition. Generalizations of the XY model, including competition between a ferromagnetic and a nematic-like term, have been introduced and studied by many autors. These nematic-like interactions create new phase transitions and new topologial defects, like half-integer-vortices. In this work, for particular cases of these generalized models, we explore the universality classes of the transitions and the phase diagrams in two and three dimensions through Monte Carlo simulations using clusters algorithms on GPUs, finite size scaling and helicity analysis. In particular, we find that the competition between the ferromagnetic and nematic terms gives origin to new transition lines that can belong to a wide spectrum of classes, ranging from Kosterlitz-Thouless, 3dXY, Ising, 3 states Potts and even a discontinuous transition.

O objetivo da presente dissertação é, primeiramente, desenvolver uma teoria de campo médio para vórtices em um filme supercondutor do tipo II submetidos a um potencial de confinamento harmônico. Desse modo se obtém o perfil de densidade do sistema. Os resultados teóricos são comparados com simulações de Dinâmica Molecular. Se verifica que no regime de acoplamento fraco - altas temperaturas - a teoria descreve perfeitamente a distribuição de partículas do sistema. No regime de acoplamento forte - baixas temperaturas - a teoria falha progressivamente, pois as correlações entre as partículas começam a ter importância na descrição do sistema. No entanto, isso não acarreta em uma falha da mecânica estatística de Boltzmann-Gibbs, ao contrário do que recentes trabalhos sugerem. Em regimes de acoplamento forte são feitas simulações de Monte Carlo baseadas na distribuição de energias de Boltzmann e no algoritmo de Metropolis e simulações de Dinâmica Molecular. Ambas resultam nos mesmos perfis de densidade. Estes resultados claramente demonstram que os sistemas de vórtices confinados são perfeitamente descritos pela estatística de Boltzmann-Gibbs. Também se desenvolve uma teoria para partículas que interagem pelo potencial de Yukawa e submetidas a um potencial de confinamento harmônico. Essa teoria ´e fortemente embebida nos paradigmas da Teoria dos Líquidos, onde são utilizadas a Aproximação de Densidade Local e a equação de Hypernetted chain. Todos resultados são novamente comparados com simulações numéricas. Tal teoria permite calcular acuradamente os perfis de densidade para os regimes de acoplamento forte, onde a teoria de campo médio falha. Esta teoria não usa nenhum parâmetro de ajuste. / We develop a theory to describe the density distribution of vortices in a superconducting film of type II, confined by an external trap potential. The theory allows us to calculate the vortex density profiles. The theoretical results are compared with Molecular Dynamics simulations. In the weak coupling limit - high temperatures - the theory predicts a correct particle distribution. In the strong coupling limit - low temperatures - the theory progressively starts to fail - correlations between the particles begin to play an important role. Nevertheless, contrary to recent suggestions, this does not imply a failure of the Blotzmann-Gibbs statistical mechanics. To show this, we perform Monte Carlo simulations based on the Boltzmann energy distribution and the Metropolis algorithm and compare them with the Molecular Dynamics simulations. Both show identical density profiles. This clearly demonstrates that the system of confined vortices is perfectly well described by the usual Boltzmann-Gibbs statistical mechanics. We next develop a theory for particles interacting through the Yukawa potential inside an external trap. The theory is based on statistical mechanics of liquids and uses a Local Density Approximation and the Hypernetted chain equation. The results are again compared with the numerical simulations. This theory enables us to accurately calculate the density profiles of Yukawa particles in a trap, even in a strong coupling limit, when the mean field theory fails, without any adjustable parameters.

Neste trabalho o transporte de nêutrons é simulado em materiais presentes no núcleo de reatores. O espectro de nêutrons é decomposto como uma soma de três distribuições de probabilidade. Duas das distribuições preservam sua forma com o tempo, mas não necessariamente sua integral. Uma das duas distribuições é devido ao espectro de fissão, isto é, altas energias de nêutrons, a outra é uma distribuição de Maxwell-Boltzmann para nêutrons de baixas energias (térmicos). A terceira distribuição tem uma forma a priori desconhecida e que pode variar com o tempo, sendo determinada a partir de uma simulação Monte Carlo com acompanhamento dos nêutrons e suas interações com dependência contínua de energia. Isto é obtido pela parametrização das seções de choque dos materiais do reator com funções contínuas, incluindo as regiões de ressonâncias resolvidas e não resolvidas. O objetivo deste trabalho é implementar efeitos de up-scattering através do tratamento estat ístico da população de nêutrons na distribuição térmica. O programa de simulação calcula apenas down-scattering, pois o cálculo do up-scattering microscópico aumenta signi_cativamente tempo de processamento computacional. Além de contornar esse problema, pode-se reconhecer que up-scattering é dominante na região de energia mais baixa do espectro, onde assume-se que as condições de equilíbrio térmico para nêutrons imersos em seu ambiente são válidas. A otimização pode, assim, ser atingida pela manutenção do espectro de Maxwell- Boltzmann, isto é, up-scattering é simulado por um tratamento estatístico da população de nêutrons. Esta simulação é realizada utilizando-se dependência energética contínua, e, como um primeiro caso a ser estudado assume-se um regime recorrente. As três distribuições calculadas são então utilizadas no código Monte Carlo para calcular os passos Monte Carlo subsequentes. / In this work the neutron transport is simulated in reactor core materials. The neutron spectrum is decomposed as a sum of three probability distributions. Two of the distributions preserve shape with time but not necessarily the integral. One of the two distributions is due to prompt ssion, i.e. high neutron energies and the second a Maxwell-Boltzmann distribution for low (thermal) neutron energies. The third distribution has an a priori unknown and possibly variable shape with time and is determined from a Monte Carlo simulation with tracking and interaction with continuous energy dependence. This is done by the parametrization of the material cross sections with continuous functions, including the resolved and unresolved resonances region. The objective of this work is to implement up-scattering e ects through the treatment of the neutron population in the thermal distribution. The simulation program only computes down-scattering, for the calculation of microscopic upscattering increases signi cantly computational processing time. In order to circumvent this problem, one may recognize that up-scattering is dominant towards the lower energy end of the spectrum, where we assume that thermal equilibrium conditions for neutrons immersed in their environment holds. The optimization may thus be achieved by the maintenance of the Maxwell-Boltzmann spectrum, i.e. up-scattering is simulated by a statistical treatment of the neutron population. This simulation is performed using continuous energy dependence, and as a rst case to be studied we assume a recurrent regime. The three calculated distributions are then used in the Monte Carlo code to compute the Monte Carlo steps with subsequent updates.

Empresas orientadas à inovação são submetidas a inúmeras incertezas e riscos. Porém, modelos de Gestão de Riscos que mensurem resultados econômicos e financeiros em ambientes inovadores ainda são escassos na literatura e no âmbito prático. Influenciada por esse contexto, esta dissertação propõe, testa e valida um modelo de Gestão de Riscos em processos de inovação que permite mensurar indicadores econômicos de impacto de riscos. A partir destes, discute-se o efeito dos riscos identificados a partir do processo de inovação na gestão corporativa da empresa. Para isso, estruturou-se a pesquisa em três etapas: (i) identificação dos principais eventos de risco inerentes ao ambiente inovativo, através de uma Revisão Sistemática da literatura, seguida de uma pesquisa empírica com empresas de Parques Tecnológicos brasileiros; (ii) proposição de modelo protótipo de Gestão de Riscos orientado a processos inovadores elaborado a partir das principais técnicas de análise e identificação de risco utilizadas em processos de inovação, identificadas através de Revisão Sistemática da literatura; e (iii) teste e validação do modelo protótipo em um ambiente real através da realização de um Estudo de Caso em uma empresa com estratégia inovadora instalada em um Parque Tecnológico brasileiro, permitindo a discussão do impacto corporativo dos riscos analisados a partir do processo de inovação. Entre as ferramentas que embasam o modelo, destaca-se o uso da análise probabilística de riscos, através da Simulação de Monte Carlo, relacionada ao custo do processo de inovação, calculado a partir do método ABC de custeio. Entre as principais contribuições acadêmicas deste trabalho tem-se: a sugestão de um indicador econômico, traduzido através do Value at Risk, para o processo de inovação em uma empresa, o que ainda é escasso na literatura; e a consolidação dos principais eventos de risco inerentes ao ambiente inovativo. No que diz respeito à contribuição ao meio prático, o modelo proposto indica ferramentas modulares e sequenciais para que empresários possam replicá-lo em diferentes situações. / Companies with innovation-oriented strategy are subject to uncertainties and risks, which lack the management practices for the use of quantitative indicators and especially in currency format. In this sense, risk management models that measure economic and financial results in innovative environments are still scarce in the literature and the practical field. Influenced by this context, this work proposes, tests and validates a risk management model oriented to innovation processes that allows us to measure economic indicators of risk impact. From these, is discussed the effect that the risks identified from the innovation process refer to the corporate management of the company. To achieve this result, structured the analysis in three steps: (i) identification of major risk events that are tangent innovative environment through a systematic literature review, followed by a survey of Brazilian Technology Parks companies; (ii) search for the main techniques of analysis and identification of risk used in innovation processes, from a systematic literature review and prototype model proposition risk management oriented innovative processes; and (iii) testing and validation of the prototype model in a real environment with innovative strategy -company installed in a Brazilian-Technology Park, by conducting a Case Study, allowing discussion of the business impact that the risks analyzed from the process innovation refer. Among the tools that support the model, there is the use of probabilistic risk analysis through Monte Carlo simulation related to the cost of the innovation process, calculated from the implementation of Activity-based Costing method. Contributes academically by the suggestion of an economic indicator, translated through the Value at Risk, to the process of innovation in a company, which is still scarce in the literature. With regard to the contribution to the practical environment, the model indicates sequential modules and tools for businesses it can replicate in different environments.

Apresentamos dois autômatos celulares com regras de interação locais que permitem descrever a dinâmica de população de um sistema predador-presa. Os modelos são definidos sobre uma rede regular quadrada e se diferenciam pelo caráter isotrópico ou anisotrópico da interação entre os sítios. A cada sítio é associada uma variável estocástica, que pode assumir três estados - vazio, presa ou predador. A dinâmica de competição entre espécies animais que nos interessa é a mesma descrita pelo modelo de Lotka-Volterra no qual as populações de presas e predadores oscilam temporalmente. Nosso objetivo é a análise dessas oscilações, como se comportam com o aumento da rede e se permanecem estáveis. Para a obtenção das séries temporais realizamos simulações de Monte Carlo. Para o autômato definido sobre o espaço isotrópico, também realizamos análise de campo médio dinâmico. Os resultados indicam que a oscilação é um efeito local (não sobrevive em sistemas infinitos), e é mais significativo devido à migração das espécies pelos subsistemas. O estudo da anisotropia revela alguns padrões espaciais organizados e que as oscilações são menos intensas do que no caso isotrópico e como consequência a fase ativa é mais abrangente. / We present two cellular automata with local interaction rules which allow us to describe the dynamical population of a predator-prey system. The models are defined on a regular square lattice and are distinguished by the isotropic or anisotropic character of the interaction between sites. To each site a stochastic variable is associated, which can assume three states- void, prey or predator. The competition dynamics between animal species which interest us is the same described by the Lotka-Volterra model in which the populations of preys and predators oscillate in time. Our aim is the analysis of these oscillations, how they behave with an increasing lattice and if they remain stable. In order to obtain temporal series we perform Monte Carlo simulations. For the automaton defined on isotropic space, dynamical mean field analysis was also performed. Results indicate that the oscillation is a local effect ( vanishing in infinite systems), and is more significant due to migration of species through the subsystems. The study of anisotropy reveals some organized spatial patterns and that oscillations are less intense than in the isotropic case and as a consequence the active phase is more comprehensive.

O uso de nanomateriais em aplicações como catálise e medicina, despertou nos últimos anos o interesse no estudo das propriedades de nanoclusters. O estudo das propriedades termodinâmicas desses sistemas é essencial, pois mudanças estruturais originadas de mudanças de fase podem alterar propriedades como atividade catalítica, momento magnético e propriedades óticas. A dinâmica molecular vêm sendo utilizada para o estudo computacional das propriedades termodinâmicas de diversos nanomateriais, enquanto o uso de métodos de Monte Carlo (MC), nesse contexto, tem se restringido ao estudo de nanoclusters de Lennard-Jones (LJ). Para avaliar a viabilidade do uso de métodos de MC no estudo de propriedades de sistemas reais, uma implementação do método Parallel Tempering Monte Carlo (PTMC) utilizando algoritmos do estado da arte para realização de trocas, determinação de temperaturas e ajuste de deslocamentos foi construída. Através de testes, é mostrado que alguns dos algoritmos implementados podem não ser adequados ao estudo do problema em questão. A implementação foi validada com o estudo das propriedades termodinâmicas de nanoclusters de LJ com 38, 55 e 147 átomos, que possuem resultados conhecidos na literatura. Além disso, resultados para propriedades do nanocluster LJ98 são apresentados, e devido à características estruturais desse sistema, é observada uma transição sólido-sólido entre as estruturas tetraédricas e icosaédricas em temperatura abaixo da de fusão. A hipótese do uso do algoritmo PTMC para o estudo de propriedades de materiais reais, foi testada nas nanoligas (PtCo)55 e (PtNi)55, descritas pelo potencial de Gupta. Através da comparação das estruturas de mais baixa energia com resultados de teoria do funcional da densidade (DFT, do inglês), é mostrado que o uso do potencial de Gupta pode ser justificado, dados os baixos desvios no comprimento de ligação (menores que 2.4%) e a semelhança de outras características estruturais. Os resultados obtidos indicam que o método PTMC é capaz de identificar as mudanças de fase das nanoligas estudadas. Essas mudanças são ilustradas e analisadas com o uso de um algoritmo para a comparação da similaridade de estruturas, com o qual foi possível analisar a fusão dos nanoclusters Co55, Ni55, Pt30Co25 e Pt40Ni15 (obtida em temperaturas entre 900 e 1100 K); além da fusão, a 727 K, e transição sólido-sólido, a 300 K, para a Pt55. Com as estruturas mais frequentes, encontradas através da análise de similaridade, e com a realização de cálculos DFT, foi possível observar um deslocamento do centro da banda d em direção ao HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) causado pelo aumento da temperatura. Esse deslocamento, segundo o modelo da banda d válido para superfícies, pode indicar uma maior reatividade dos nanoclusters nesses casos. / The use of nanomaterials in applications such as catalysis and medicine, aroused in the last years interest in studying properties of nanoclusters. The study of thermodynamic properties of these systems is essential, since structural changes originated from phase changes can alter properties such as catalytic activity, magnetic moment and optical properties. Molecular dynamics have been used for the computational study of thermodynamic properties of various nanomaterials, while the use of Monte Carlo methods (MC), in this context, has been restricted to the study of Lennard-Jones (LJ) nanoclusters. To evaluate the feasibility of using MC methods to study properties of real systems, an implementation of the Parallel Tempering Monte Carlo (PTMC) method using state of the art algorithms to perform exchanges, determine the temperature set and adjust the maximum displacement, was built. Through testing, it is shown that some of the implemented algorithms may not be suitable for the study of the problem in question. The implementation was validated by studying the thermodynamic properties of LJ nanoclusters with 38, 55 and 147 atoms, which have results known in the literature. In addition, results for the properties of the LJ98 nanocluster are reported, and due to the structural features of this system, a solid-solid transition between the tetrahedral and icosahedral structures in a temperature below melting is observed. The possibility of using the PTMC algorithm in the study of properties of real materials, is tested in the (PtCo)55 and (PtNi)55 nanoalloys, described by the Gupta potential. By comparing the lowest energy structures with density functional theory (DFT) results, it is shown that the use of the Gupta potential can be justified, given the small deviation in the bond lenght (less than 2.4%) and the similarity of other structural features. The results indicate that the PTMC method is able to identify the phase changes in the studied nanoalloys. These changes are illustrated and analyzed with the use of an algorithm for comparing the structure similarity, which made possible the analysis of the melting of the Co55, Ni55, Pt30Co25 e Pt40Ni15 nanoclusters (obtained at temperatures between 900 e 1100 K); and the melting at 727 K, and solid-solid transition at 300 K, for Pt55. With the most frequent structures, obtained by the similarity analysis, and through DFT calculations, it was possible to observe a shift in the d band center to the HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) caused by the temperature increase. This shift, following the d band model valid for surfaces, may indicate a higher reactivity of the nanocluster in these cases.