Made available in DSpace on 2014-06-12T18:06:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9496_1.pdf: 688391 bytes, checksum: fd5616d6a2089d6720e7cbf7013e7cee (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2012 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho e considerado o problema de calibrac~ao linear simetrico. A maioria dos modelos de calibrac~ao presentes na literatura sup~oe que os erros s~ao normalmente distribu idos, no entanto, a distribuic~ao normal e extremamente sensivel a presenca de observa c~oes atipicas. O uso de distribuic~oes de caudas pesadas da classe de distribuic~oes simetricas pode ser uma soluc~ao a este tipo de problema. Distribuic~oes alternativas pertencentes a classe simetrica de distribuic~oes como suposic~ao para os erros do modelo de calibrac~ao linear com repetic~oes na variavel resposta s~ao propostas neste trabalho, alem da distribuic~ao normal, estudamos as distribuic~oes t-Student, exponencial pot^encia e logistica tipo II. A metodologia de maxima verossimilhanca e empregada para obter as estimativas dos par^ametros para cada um dos modelos em estudo. Realizamos estudos de simulac~ao para verificar o comportamento assintotico dos estimadores dos par^ametros para cada um dos modelos. Finalmente apresentamos aplicac~oes dos modelos propostos a conjuntos de dados reais

Os programas de Ensaios de Prociência (EP) são utilizados pela sociedade para avaliar a competência e a confiabilidade de laboratórios na execução de medições específicas. Atualmente, diversos grupos de EP foram estabelecidos pelo INMETRO, entre estes, o grupo de testes de motores. Cada grupo é formado por diversos laboratórios que medem o mesmo artefato e suas medições são comparadas através de métodos estatísticos. O grupo de motores escolheu um motor gasolina 1.0, gentilmente cedido pela GM Powertrain, como artefato. A potência do artefato foi medida em 10 pontos de rotação por 6 laboratórios. Aqui, motivados por este conjunto de dados, estendemos o modelo de calibração comparativa de Barnett (1969) para avaliar a compatibilidade dos laboratórios considerando a distribuição t de Student e apresentamos os resultados obtidos das aplicações e simulações a este conjunto de dados / Proficiency Testing (PT) programs are used by society to assess the competence and the reliability in laboratories execution of specific measurements. Nowadays many PT groups were established by INMETRO, including the motor\'s test group. Each group is formed by laboratories measuring the same artifact and their measurements are compared through statistic methods. The motor\'s group chose a gasoline engine 1.0, kindly provided by GM as an artifact. The artifact\'s power was measured at ten points of rotation by 6 laboratories. Here, motivated by this set data, we extend the Barnet comparative calibration model (1969) to assess the compatibility of the laboratories considering the Student-t distribution and show the results obtained from application and simulation of this set data

Os programas de Ensaios de Prociência (EP) são utilizados pela sociedade para avaliar a competência e a confiabilidade de laboratórios na execução de medições específicas. Atualmente, diversos grupos de EP foram estabelecidos pelo INMETRO, entre estes, o grupo de testes de motores. Cada grupo é formado por diversos laboratórios que medem o mesmo artefato e suas medições são comparadas através de métodos estatísticos. O grupo de motores escolheu um motor gasolina 1.0, gentilmente cedido pela GM Powertrain, como artefato. A potência do artefato foi medida em 10 pontos de rotação por 6 laboratórios. Aqui, motivados por este conjunto de dados, estendemos o modelo de calibração comparativa de Barnett (1969) para avaliar a compatibilidade dos laboratórios considerando a distribuição t de Student e apresentamos os resultados obtidos das aplicações e simulações a este conjunto de dados / Proficiency Testing (PT) programs are used by society to assess the competence and the reliability in laboratories execution of specific measurements. Nowadays many PT groups were established by INMETRO, including the motor\'s test group. Each group is formed by laboratories measuring the same artifact and their measurements are compared through statistic methods. The motor\'s group chose a gasoline engine 1.0, kindly provided by GM as an artifact. The artifact\'s power was measured at ten points of rotation by 6 laboratories. Here, motivated by this set data, we extend the Barnet comparative calibration model (1969) to assess the compatibility of the laboratories considering the Student-t distribution and show the results obtained from application and simulation of this set data

O uso do cloro como desinfetante em sistemas de água para abastecimento é prática comum nas estações de tratamento de água. Introduzido durante o processo de tratamento, o cloro participa de diversas reações com compostos de naturezas orgânicos e inorgânicos no interior das tubulações. Tais reações ocorrem na massa líquida e junto às paredes das tubulações e são responsáveis pelo decaimento do cloro ao longo das redes. Visualizando a modelagem como uma ferramenta eficiente para gerenciar o cloro residual em sistemas de distribuição de água, muitos estudos foram realizados e reportados pela literatura, assumindo que os efeitos de decaimento de cloro podem ser bem representados pelos coeficientes kb e kw. Entretanto, a determinação de valores para parâmetros em questão não é uma tarefa fácil, devido à complexidade dos sistemas enfocados em termos da diversidade de materiais das tubulações e mananciais (superficiais e subterrâneos). No Brasil, apesar de legislação recente estabelecer limites restritivos para o cloro na água potável (após desinfecção, a concentração de cloro deve observar a concentração mínima de 0,5 mg/L, sendo o mínimo nível aceito em sistemas de distribuição de 0,2 mg/L e o máximo de 2,0 mg/L), poucos estudos enfocam a avaliação dos parâmetros de decaimento. Esta pesquisa apresenta a aplicação de um modelo inverso elaborado para determinar a ordem para o modelo de decaimento do cloro e os valores globais e/ou locais para o kb e o kw. Sendo programado com o suporte do simulador de EPANET 2 (toolkit) e os algoritmos genéticos como ferramenta de otimização, implementado através da biblioteca de GAlib C++. Os estudos foram realizados em dois sistemas reais da distribuição da água em que foram considerados parâmetros globais e parâmetros específicos da qualidade. Para a investigação da determinação de parâmetros de decaimento de cloro em sistemas de distribuição com vazamento em função da pressão, foi adotada uma rede hipotética com três fontes de cloro. Esse sistema permitiu a calibração e a validação do modelo, assim como a avaliação da influência hidráulica na determinação dos resultados de qualidade de água. / The use of chlorine as disinfectant in water supply systems has been a common practice adopted by the water industry. Introduced during the treatment process, chlorine participates in several reactions with compounds of organic and inorganic nature inside the pipes. Such reactions that occur in the bulk and the wall of the pipes are responsible for chlorine decay along the networks. Visualizing the modeling as an efficient tool to manage the chlorine residual in water distribution systems, many studies have been conducted and reported by the literature, assuming that the chlorine decay effects can be well represented by the decay coefficients kb and kw. However, the determination of values for theses parameters is not an easy task, due to the complexity of the focused systems in terms of pipe materials and water supply sources diversity (surface water and groundwater). In Brazil, instead of recent legislation stating more strict limits for chlorine in drinking water (after disinfection, chlorine concentration has to observe the minimum concentration of 0.5 mg/L, being the minimum accepted level in the distribution system of 0.2 mg/L and the maximum of 2.0 mg/L), few studies focus on the evaluation of the decay parameters. This research reports the application of an inverse model built to determine the order for chlorine decay model and the global and/or local values for kb and kw. It is codified with the support of EPANET 2 (Toolkit) simulator and technology of genetic algorithms as optimization tool, which is implemented by using the GAlib C++ library. The studies were conducted on two real water distribution systems considering both global and specific quality parameters. A hypothetical network with three sources of chlorine was studied too, admitting leakage as pressure function. This system permitted both calibration and validation of the model as well as the evaluation of hydraulic calibration influence on the water quality results.

O uso do cloro como desinfetante em sistemas de água para abastecimento é prática comum nas estações de tratamento de água. Introduzido durante o processo de tratamento, o cloro participa de diversas reações com compostos de naturezas orgânicos e inorgânicos no interior das tubulações. Tais reações ocorrem na massa líquida e junto às paredes das tubulações e são responsáveis pelo decaimento do cloro ao longo das redes. Visualizando a modelagem como uma ferramenta eficiente para gerenciar o cloro residual em sistemas de distribuição de água, muitos estudos foram realizados e reportados pela literatura, assumindo que os efeitos de decaimento de cloro podem ser bem representados pelos coeficientes kb e kw. Entretanto, a determinação de valores para parâmetros em questão não é uma tarefa fácil, devido à complexidade dos sistemas enfocados em termos da diversidade de materiais das tubulações e mananciais (superficiais e subterrâneos). No Brasil, apesar de legislação recente estabelecer limites restritivos para o cloro na água potável (após desinfecção, a concentração de cloro deve observar a concentração mínima de 0,5 mg/L, sendo o mínimo nível aceito em sistemas de distribuição de 0,2 mg/L e o máximo de 2,0 mg/L), poucos estudos enfocam a avaliação dos parâmetros de decaimento. Esta pesquisa apresenta a aplicação de um modelo inverso elaborado para determinar a ordem para o modelo de decaimento do cloro e os valores globais e/ou locais para o kb e o kw. Sendo programado com o suporte do simulador de EPANET 2 (toolkit) e os algoritmos genéticos como ferramenta de otimização, implementado através da biblioteca de GAlib C++. Os estudos foram realizados em dois sistemas reais da distribuição da água em que foram considerados parâmetros globais e parâmetros específicos da qualidade. Para a investigação da determinação de parâmetros de decaimento de cloro em sistemas de distribuição com vazamento em função da pressão, foi adotada uma rede hipotética com três fontes de cloro. Esse sistema permitiu a calibração e a validação do modelo, assim como a avaliação da influência hidráulica na determinação dos resultados de qualidade de água. / The use of chlorine as disinfectant in water supply systems has been a common practice adopted by the water industry. Introduced during the treatment process, chlorine participates in several reactions with compounds of organic and inorganic nature inside the pipes. Such reactions that occur in the bulk and the wall of the pipes are responsible for chlorine decay along the networks. Visualizing the modeling as an efficient tool to manage the chlorine residual in water distribution systems, many studies have been conducted and reported by the literature, assuming that the chlorine decay effects can be well represented by the decay coefficients kb and kw. However, the determination of values for theses parameters is not an easy task, due to the complexity of the focused systems in terms of pipe materials and water supply sources diversity (surface water and groundwater). In Brazil, instead of recent legislation stating more strict limits for chlorine in drinking water (after disinfection, chlorine concentration has to observe the minimum concentration of 0.5 mg/L, being the minimum accepted level in the distribution system of 0.2 mg/L and the maximum of 2.0 mg/L), few studies focus on the evaluation of the decay parameters. This research reports the application of an inverse model built to determine the order for chlorine decay model and the global and/or local values for kb and kw. It is codified with the support of EPANET 2 (Toolkit) simulator and technology of genetic algorithms as optimization tool, which is implemented by using the GAlib C++ library. The studies were conducted on two real water distribution systems considering both global and specific quality parameters. A hypothetical network with three sources of chlorine was studied too, admitting leakage as pressure function. This system permitted both calibration and validation of the model as well as the evaluation of hydraulic calibration influence on the water quality results.

Este trabalho tem como proposta apresentar a metodologia de diagnóstico de influência local de Cook (1986) conjuntamente com a metodologia de seleção da perturbação adequada proposta por Zhu et al. (2007) no modelo de calibração ultraestrutural com réplicas. A metodologia de Cook (1986) ser´a utilizada para investigar a robustez e a sensibilidade do modelo, onde os esquemas de perturbação adotados foram ponderação de casos e na variável resposta. Perturbar o modelo e/ou os dados de forma arbitrária pode conduzir a interpretações sobre a análise de diagnóstico e a conclusões equivocadas. Portanto, este trabalho irá avaliar as perturbações propostas segundo a metodologia de Zhu et al. (2007) e caso as perturbações não sejam adequadas, iremos propor uma nova forma de fazer as perturbações. Foi utilizado como aplicação a análise de um conjunto de dados com réplicas balanceadas e foram avaliadas quais patamares e laboratórios exercem um efeito desproporcional nas inferências feitas sob o modelo. / This paper aims to present the local influence diagnostic methodology of Cook (1986) along with the selection of the appropriate perturbation schemes proposed by Zhu et al. (2007) in ultrastructural calibration model with replicas. The methodology of Cook (1986) will be used to investigate the robustness and sensitivity of model, where the adopted perturbation schemes were weighting cases and response variables. Perturbing the model and/or data in an arbitrary way can lead to miss interpretations of diagnostic analysis and wrong conclusions. Therefore, this study will evaluate the induced perturbations according to the methodology of Zhu et al. (2007) and if the perturbations are not suitable, we will propose a new way of perturbing the model or the data. As an application it was considered a data set with balanced repeated replication to evaluate which levels and laboratories exercise a disproportional effect on inferences made in the model.

Este trabalho tem como proposta apresentar a metodologia de diagnóstico de influência local de Cook (1986) conjuntamente com a metodologia de seleção da perturbação adequada proposta por Zhu et al. (2007) no modelo de calibração ultraestrutural com réplicas. A metodologia de Cook (1986) ser´a utilizada para investigar a robustez e a sensibilidade do modelo, onde os esquemas de perturbação adotados foram ponderação de casos e na variável resposta. Perturbar o modelo e/ou os dados de forma arbitrária pode conduzir a interpretações sobre a análise de diagnóstico e a conclusões equivocadas. Portanto, este trabalho irá avaliar as perturbações propostas segundo a metodologia de Zhu et al. (2007) e caso as perturbações não sejam adequadas, iremos propor uma nova forma de fazer as perturbações. Foi utilizado como aplicação a análise de um conjunto de dados com réplicas balanceadas e foram avaliadas quais patamares e laboratórios exercem um efeito desproporcional nas inferências feitas sob o modelo. / This paper aims to present the local influence diagnostic methodology of Cook (1986) along with the selection of the appropriate perturbation schemes proposed by Zhu et al. (2007) in ultrastructural calibration model with replicas. The methodology of Cook (1986) will be used to investigate the robustness and sensitivity of model, where the adopted perturbation schemes were weighting cases and response variables. Perturbing the model and/or data in an arbitrary way can lead to miss interpretations of diagnostic analysis and wrong conclusions. Therefore, this study will evaluate the induced perturbations according to the methodology of Zhu et al. (2007) and if the perturbations are not suitable, we will propose a new way of perturbing the model or the data. As an application it was considered a data set with balanced repeated replication to evaluate which levels and laboratories exercise a disproportional effect on inferences made in the model.

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