A otimização de processos tem como objetivo a maximização, ou minimização, de uma função objetivo que descreve o problema a ser resolvido. Para tanto, dependendo do problema e visando a obtenção da melhor resposta no menor tempo, podem ser utilizadas técnicas estocásticas ou determinísticas. Atualmente, o emprego de otimizadores não mais se restringe às aplicações da indústria de processos e manufaturas, mas também em outras áreas, como, por exemplo, a de energias renováveis. Esse fato se deve à conscientização acerca das consequências da utilização combustíveis fósseis e da busca pelo maior custo-benefício em projetos da área. Este trabalho tem como objetivo estudas o posicionamento de aerogeradores em um parque eólico utilizando otimização de processos. Para tal, foi desenvolvido um modelo baseado em Katic et al. (1986) para a descrição do déficit de velocidade do vento, aplicando o conceito de blending functions para combinar as perdas pelo efeito de esteira em todas as direções de vento incidente. O resultado é um modelo de rápida execução e qualitativamente correto. Comparou-se, então, soluções de otimizadores de busca direta global do tipo estocástico (PSO) e determinístico (DIRECT), escolhidos em função da não-regularidade da função objetivo. Considerou-se, também, o valor de 15% de perda de energia em relação à geração ideal como sendo o máximo aceitável para as respostas. O DIRECT alcançou soluções viáveis para até 8 turbinas, enquanto o PSO solucionou o problema para até 13 aerogeradores. Os resultados do PSO com 80 partículas e 100 iterações, para posicionamento de 13 aerogeradores, foi comparado com os resultados mostrados por Mosetti et al. (1994), mostrando uma necessidade de área de terreno cerca de cinco vezes menor para cada turbina. Avaliou-se, então, a influência os parâmetros algoritmo PSO, tanto os internos quantos os externos (número de partículas e iterações), em cenários de média e alta complexibilidade para a mesma quantidade de avaliações da função objetivo, respectivamente. As soluções encontradas mostraram que tais parâmetros tem grande efeito nas respostas dos otimizadores. / The aim of process optimization is maximize, or minimize, an objective function that describes a problem to be solved. To do that, depending on the problem and aiming the best solution in a shortest time, stochastic or deterministic techniques can be used. Currently, the use of optimizers no longer is restricted to process and manufacturing industrial problems, but in many others fields, like, for example, the renewable energy. This is due to the awareness about the consequences of using fossils fuels and looking for the best cost-effective in the projects of this area. The objective of this work is study the set of wind turbines in a wind park using process optimization. To do that, it was developed a model based on Katic et al. (1986) to describe the wind speed decay, using the knowledge of blending functions to add the wake losses in all wind directions. The result is a fast performance and qualitatively correct model. Then, global direct search optimizers solutions, a stochastic (PSO) and a deterministic (DIRECT), were compared. Those were chosen due the non-regular objective function. It was considerer 15% as the maximum acceptable energy losses, compared to the ideal, of the positioning answeres. The DIRECT reached viable solutions up to 8 turbines while the PSO solved the problem up to 13 turbines. The results of the PSO with 80 particles and 100 iteractions to positioning 13 turbines, was compared with the results shown by Mosetti et al. (1994) resulting in about 5 times less land required to each turbine. Then, it was evaluated the effect os the PSO parameters, inner and outer (number of particles and iteractions), in medium and high complexity scenarios to the same amount of objective functions evaluations. The solutions reached shown that those parameters have large influence in the optimizers solutions.

El desarrollo de técnicas matemáticas para mejorar la visualización de imágenes médicas DICOM, mediante segmentación y procesamiento morfológico es el principal objetivo del presente proyecto de tesis. Para lograr este fin, se recopilaron imágenes médicas de un Tomógrafo Computarizado en diferentes estudios especializados de UROTEM, Tórax y de Cerebro, los cuales fueron procesados mediante algoritmos matemáticos desarrollados en el software Matlab. En el primer capítulo se plantea el problema; la necesidad de un post procesamiento de imágenes médicas, se fundamenta la importancia de esta investigación y se identifican los objetivos a lograr, así como también, se describen los antecedentes de esta investigación. Como marco teórico, en el segundo capítulo, se explica brevemente el funcionamiento de un Tomógrafo Computarizado, la adquisición de una imagen y el desarrollo del formato DICOM como un estándar internacional para imágenes médicas. Las técnicas matemáticas se describen en el capítulo tres; segmentación de imágenes, mediante el método de N. Otsu y procesamiento morfológico, detallándose su formulación y se definen las funciones empleadas en el software Matlab basadas en estas técnicas. El desarrollo de técnicas computacionales son descritas en el capítulo cuatro, donde se presenta por cada estudio; un diagrama de bloques y el desarrollo del procedimiento del algoritmo en Matlab, Finalmente, en el capítulo cinco, se muestran las pruebas y resultados de las imágenes DICOM de cinco pacientes por estudio, identificándose las patologías de forma automática. The mathematical technics to improve the visualization of medical images DICOM, through segmentation and morphological processing is the main goal of the following thesis project. In order to achieve this purpose, we collected medical images from a computed tomography scanner in three different exams, UROTEM, Thorax, and Brain. These images were processed through the mathematical algorithms developed in the software Matlab. The first chapter presents the problem; the necessity to post processing the medical images, the importance of the investigation as a tool to help in the medical diagnosis and the identification of a pathology automatically, the identification of the objectives to accomplish, and also it describes the antecedents of medical images processing developed from different authors. As a theory, in the second chapter, explain briefly the working basis of the Computed tomography scanner, the acquisition of an image and the developing of DICOM format as an international standard for medical images. The mathematical technics, are described in the chapter three; segmentation of the images, through the Otsu method and morphological processing, explaining its formula and function in Matlab Software. The developing of the computational technics are described in chapter four , UROTEM, Thorax and Brain; a flow chart of each exam and the step by step procedure of the Matlab algorithm, which applied the segmentation and morphological processing in the images.

A otimização de processos tem como objetivo a maximização, ou minimização, de uma função objetivo que descreve o problema a ser resolvido. Para tanto, dependendo do problema e visando a obtenção da melhor resposta no menor tempo, podem ser utilizadas técnicas estocásticas ou determinísticas. Atualmente, o emprego de otimizadores não mais se restringe às aplicações da indústria de processos e manufaturas, mas também em outras áreas, como, por exemplo, a de energias renováveis. Esse fato se deve à conscientização acerca das consequências da utilização combustíveis fósseis e da busca pelo maior custo-benefício em projetos da área. Este trabalho tem como objetivo estudas o posicionamento de aerogeradores em um parque eólico utilizando otimização de processos. Para tal, foi desenvolvido um modelo baseado em Katic et al. (1986) para a descrição do déficit de velocidade do vento, aplicando o conceito de blending functions para combinar as perdas pelo efeito de esteira em todas as direções de vento incidente. O resultado é um modelo de rápida execução e qualitativamente correto. Comparou-se, então, soluções de otimizadores de busca direta global do tipo estocástico (PSO) e determinístico (DIRECT), escolhidos em função da não-regularidade da função objetivo. Considerou-se, também, o valor de 15% de perda de energia em relação à geração ideal como sendo o máximo aceitável para as respostas. O DIRECT alcançou soluções viáveis para até 8 turbinas, enquanto o PSO solucionou o problema para até 13 aerogeradores. Os resultados do PSO com 80 partículas e 100 iterações, para posicionamento de 13 aerogeradores, foi comparado com os resultados mostrados por Mosetti et al. (1994), mostrando uma necessidade de área de terreno cerca de cinco vezes menor para cada turbina. Avaliou-se, então, a influência os parâmetros algoritmo PSO, tanto os internos quantos os externos (número de partículas e iterações), em cenários de média e alta complexibilidade para a mesma quantidade de avaliações da função objetivo, respectivamente. As soluções encontradas mostraram que tais parâmetros tem grande efeito nas respostas dos otimizadores. / The aim of process optimization is maximize, or minimize, an objective function that describes a problem to be solved. To do that, depending on the problem and aiming the best solution in a shortest time, stochastic or deterministic techniques can be used. Currently, the use of optimizers no longer is restricted to process and manufacturing industrial problems, but in many others fields, like, for example, the renewable energy. This is due to the awareness about the consequences of using fossils fuels and looking for the best cost-effective in the projects of this area. The objective of this work is study the set of wind turbines in a wind park using process optimization. To do that, it was developed a model based on Katic et al. (1986) to describe the wind speed decay, using the knowledge of blending functions to add the wake losses in all wind directions. The result is a fast performance and qualitatively correct model. Then, global direct search optimizers solutions, a stochastic (PSO) and a deterministic (DIRECT), were compared. Those were chosen due the non-regular objective function. It was considerer 15% as the maximum acceptable energy losses, compared to the ideal, of the positioning answeres. The DIRECT reached viable solutions up to 8 turbines while the PSO solved the problem up to 13 turbines. The results of the PSO with 80 particles and 100 iteractions to positioning 13 turbines, was compared with the results shown by Mosetti et al. (1994) resulting in about 5 times less land required to each turbine. Then, it was evaluated the effect os the PSO parameters, inner and outer (number of particles and iteractions), in medium and high complexity scenarios to the same amount of objective functions evaluations. The solutions reached shown that those parameters have large influence in the optimizers solutions.

Orientador : Hugo Enrique Hernandez Figueroa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T17:51:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Correa_MarioAparecido_M.pdf: 4285270 bytes, checksum: 4525524630a7c23f3fa0cc818e72a548 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Apresenta-se um ambiente de simulação computacional, desenvolvido sobre a plataforma MATLAB, para diversos problemas e efeitos eletromagnéticos. Pela sua versatilidade e abrangência o Método dos Elementos Finitos foi adotado na resolução das equações correspondentes, derivadas das Equações de Maxwell. Aspectos computacionais e vários exemplos de aplicação são discutidos em detalhe. A técnica de simulação pelo Método de Elementos Finitos vem sendo largamente utilizada em diversos ramos da engenharia e, em especial, como auxiliar no modelamento de dispositivos baseados em ondas eletromagnéticas. Por outro lado, com uma difusão no meio científico e industrial já bastante ampla, o MATLAB tem se mostrado como uma poderosa ferramenta para o desenvolvimento,testes e implementação dos mais variados algoritmos de computação numérica. Aliar o ambiente do MATLAB às técnicas de programação para o Método de Elementos Finitos torna-se uma tarefa quase que natural se, levarmos em consideração o aspecto matricial do método e, as funcionalidades de manipulação matricial do ambiente. Isto motivou a concepção da toolbox meftoot apresentada neste trabalho em detalhe, a qual tem por filosofia ser um Ambiente MATLAB - Elementos Finitos para Eletromagnetismo / Abstract: A computational simulation environmentis presented, which was developed over the MATLAB platfonn, for a variety of electromagnetic problems and effects. Due to its versatility and wide scope, the Finite Element Method was adopted for the solutionof the corresponding equations,which are derived from the Maxwell's Equations. Computational aspects and several illustrative examples are discussed in detail. The simulation technique for the Finite Element Method has been broadly used in several branches of engineering and, especially, as an effective aid in the modeling of wave electromagnetic devices. On the other hand,with a very wide diffusion in the scientific and industrial market, MATLAB has shown itself as a powerful tool for the development, test and implementation of a large variety of routines for numerical computation. The merge between MATLAB and the Finite Element programming techniques becomes an almost natural task, if we take into account the characteristics of the method and the MATLAB's functionality to manipulate arrays, in an efficient and effective manner. This motivated the conception of the toolbox presented here, called meftool, which has for philosophy o be a MATLAB-Finite Element Environment for Electromagnetics / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Hugo Enrique Hernandez Figueroa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e da Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T04:00:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nobrega_KleberZuza_D.pdf: 2646260 bytes, checksum: 5fab9976f2d458a8b82801542734e7c5 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Neste trabalho de tese, estão aqui apresentadas algumas ferramentas de desenvolvimento para duas formulações distintas do Método dos Elementos Finitos (MEF), nodal e com elementos de aresta, que, seguidamente, são aplicadas na análise de estruturas fotônicas. Numa primeira etapa, três programas gerados em Matlab® foram produzidos com o intuito de simplificar, estimular e facilitar o aprendizado do MEF; contudo, no âmbito da pesquisa, estes também mostraram-se eficientes em contemplar a possibilidade do desenvolvimento parcial de explorar novos códigos e formulações em elementos finitos. Na seqüência, estes programas são devidamente utilizados na simulação de algumas estruturas fotônicas lineares ou não-lineares, através de códigos elaborados em Fortran. Em princípio, nestas estruturas destacam-se três pontos principais: a geração de novas condições de camadas absorventes perfeitamente casadas (Perfectly Matched Layers) para meios não-lineares; a proposta de um novo guia de onda planar utilizando cristais fotônicos, para reduzir os níveis de potência crítica no fenômeno de biestabilidade óptica; e, por último, a obtenção de uma nova fibra óptica monomodo, com cristais fotônicos, possuindo uma região de invariância bem superior àquelas comentadas na literatura / Abstract: In this thesis, it has been implemented some numerical and symbolic tools to help in the development of computer subroutines of the Finite Element Method using two distinct formulations, with nodal and edge elements, applied to analysis of photonic structures. In a first stage, three computer programs were developed using Matlab® to simplify, to stimulate and to make easy the learning of the MEF. Concerning the research aspects, such programs have been shown to be efficient in the development and exploration of new computer codes and formulations in the MEF. Following, they also have been used to simulate some linear and nonlinear photonic structures, written in Fortran. At first, three main aspects have been considered: a series of new boundary conditions (Perfectly Matched Layers) for nonlinear media; the proposal of a new planar waveguide using photonic crystals, to reduce the critical power in the bistability phenomenon; and, finally, a new topology of a monomode photonic crystal fibers having a wider range of such characteristic than the conventional ones explored in the literature / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

This thesis is about creation of a Matlab program that suggests and automatically generates a Phase to Sine Amplitude Converter (PSAC) in the hardware language VHDL, suitable for Direct Digital Frequency Synthesis (DDFS). Main hardware target is Field Programmable Gate Arrays (FPGAs). Focus in this report is how an FPGA works, different methods for sine amplitude generation and their signal qualities vs the hardware resources they use. / Detta exjobb handlar om att skapa ett Matlab-program som föreslår och implementerar en sinusgenerator i hårdvaruspråket VHDL, avsedd för digital frekvenssyntes (DDFS). Ämnad hårdvara för implementeringen är en fältprogrammerbar grindmatris (FPGA). Fokus i denna rapport ligger på hur en FPGA är uppbyggd, olika metoder för sinusgenerering och vilka kvaliteter på sinusvågen de ger och vilka resurser i hårdvaran de använder.

This diploma thesis deals with the selection of suppliers operating memory for the company Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. (registered in the Czech Republic under the trade name Foxconn) using fuzzy logic.

No description available.

Increased usage of electronic devices and the fast development of microprocessors has increased the usage of digital filters ahead of analog filters. Digital filters offer great benefits over analog filters in that they are inexpensive, they can be reprogrammed easily and they open up whole new range of possibilities when it comes to Internet of things. This thesis describes development of a program that can sample music from the computer's microphone input, filter it inside the program with user built filters and reconstruct the music to the computer's headphone output meaning that the music can be played from the speakers. All of this is to happen in real time. The program is developed for students studying at the department of ``Signals and Systems" and the program is supposed the be one of the educational tools to make sense of signals and filtering. The program works well and filters the sound with satisfying results. It is easy to create filters and filter the signal. Since it is music that is filtered constructing perfect filters with minimum ripple, minimum or linear phase is quite difficult to achieve. The program could be improved by improving the user interface, making the environment more interactive and less difficult to construct good filters. Some improvements could also be made to the implementation; as of now the program might run a bit slow on startup on slower computers.

Artificial olfaction has the potential to revolutionise medical diagnosis, speed up threat detection, and provide long-term data collection on atmospheric pollution. Current technology provides a means to detect some compounds, but detection speed is slow, and accuracy is often balanced against cost and reusability of devices. Insects have long been the inspiration for artificial olfaction and are able to detect low concentrations of compounds over vast areas and navigate towards these targets. A deeper understanding of how this is achieved could inform the design of better artificial olfactory devices. What features of the insect olfactory system allow the rapid detection of miniscule concentrations of a wide variety of compounds? How does an insect discriminate odours using a limited number of olfactory receptor types?Using UAS/GAL4 technology, Drosophila melanogaster larvae expressing only a single functional olfactory sensory neuron (OSN), of their full repertoire of 21, were used to explore peripheral olfactory responses. Three different fly lines, which each expressed different olfactory receptor (OR) types, were used to record the electrophysiological responses of the peripheral OSNs to a panel of biologically significant odours, at differing concentrations. These responses were compared to those from a leading electronic nose (metal oxide sensors) for the same odour conditions, and the features of the responses were characterised. A novel odour delivery system was also developed to accurately deliver these odours and concentrations repeatably, and was validated using a commercially available photoionisation detector. The ability to correctly select the odour from which a response was recorded, out of a choice of five odours, at two concentrations each, was scrutinised using a classifier algorithm. The three OSN types achieved 53%, 62% and 75% accuracy, respectively. This is the first instance that Drosophila larvae have been conclusively shown to be able to discriminate odour concentrations using only a single peripheral OSN. The two metal oxide sensors achieved 92% and 95% accuracy under the same conditions. Whilst the features of the responses used to discriminate odours differed between the biological and electronic systems, the time frame required for correct classification of sensor data was only, in some cases, three seconds longer than in OSNs (~0.5 seconds), indicating that metal oxide sensors may have a useful role to play in biologically inspired artificial olfaction.