Orientador: Marko Antonio Rojas Medar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-07-23T14:06:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brandao_AdilsonJoseVieira_D.pdf: 1521597 bytes, checksum: ad199230c81dd8500956738c837d725c (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Nosso objetivo neste trabalho de tese é estudar alguns problemas de otimização onde estabelecemos, entre outros resultados, condições suficientes de otimalidade global sem nenhuma hipótese de convexidade ou diferenciabilidade. As técnicas para se atacar tais problemas são a análise não diferenciável devida ao matemático canadense Clarke e o conceito de convexidade generalizada, chamado invexidade, introduzido pelo matemático americano Hanson, as quais são detalhadas no capítulo 1. No capítulo 2 estudamos alguns problemas de programação matemática estabelecendo condições suficientes de otimalidade global e dualidade. De posse desses resultados estabelecemos nosso principal resultado na seção: um teorema de alternativa invexo do tipo Gordan, onde as funções envolvidas são localmente Lipschitz e invexas. No capítulo 3 obtemos condições suficientes de otimalidade global na forma de uma regra de multiplicadores para um problema de otimização entre espaços de Banach. No capítulo 4 obtemos condições suficientes de otimalidade global na forma de uma regra de multiplicadores para um problema de programação matemática com tempo contínuo o qual estende os resultados obtidos pelo matemático americano Zalmai para o mesmo problema no caso diferenciável. Também estabelecemos condições suficientes de 2a. ordem utilizando a noção de Hessiano generalizado introduzida pelos matemáticos chilenos Cominetti e Correa. No último capítulo damos algumas direções de pesquisa futura dentro da área de otimização não diferenciável. / Abstract: Not informed / Doutorado / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador: Denis Jose Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-26T02:04:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_JosePedroMourados_M.pdf: 1302809 bytes, checksum: 654d68b213751708db80f051f579382b (MD5) Previous issue date: 2000 / Mestrado

Orientador: Takaaki Ohishi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-26T08:04:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_AlvaroAdelinode_M.pdf: 7351224 bytes, checksum: a82df2d793f36bd7b0855be205ea9702 (MD5) Previous issue date: 1999 / Mestrado

Orientador: Roger J. Zem / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-27T02:36:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_LucianaCristinados_M.pdf: 3430679 bytes, checksum: 28d163db7620c9a4ecc0df34b7ae538b (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Um novo procedimento de estimativa de área e custos de capital para sistemas sob integração energética é proposto. Este método permite que restrições de troca térmica e trocadores com mais de uma passagem nos tubos sejam utilizados. O método desenvolvido resulta em um modelo não linear onde, balanços de energia, restrições de troca térmica e o fator de correção para trocadores do tipo casco e tubo 1-2 (com 1 passagem no casco e duas ou mais passagens pares nos tubos) são incluídos. As dificuldades de convergência decorrentes da adição de restrições não lineares, devido a utilização de trocadores com múltiplas passagens nos tubos, levaram ao uso de uma estratégia nova. Esta estratégia é constituída pela resolução de dois problemas não lineares. O primeiro estima a área para trocadores contracorrente constituindo a primeira aproximação para obtenção dos fatores de correção para trocadores com múltiplas passagens nos tubos, e outro onde é estimado o capital para trocadores 1-2. Os fatores de correção dos trocadores com múltiplas passagens nos tubos são calculados externamente ao modelo e entram como parâmetro conhecido. Este procedimento é repetido até que uma diferença tolerável entre as estimativas de capital seja atingida. Para completar o projeto de recuperação de energia, uma metodologia que fornece o projeto da rede de trocadores de calor considerando restrições de troca térmica é proposto. O modelo de síntese resulta na formulação de um MIP (Mixed Integer Programming), onde o problema é dividido em estágios e submetido a balanços de energia para minimizar o número de trocadores.Uma comparação dos custos de capital entre os métodos da estimativa de área e o de síntese de rede mostrou bons resultados, já que a diferença de capital entre os métodos foi inferior a 10% / Abstract: A new procedure for estimating area and capital cost targets of constrained heat exchanger networks is presented. The method allows for match constrained networks and exchangers with more than one tube passo The procedure is based on modelling the problem as a non-linear formulation where the forbidden exchanger matches are included as constraints and the temperature difference correction due to multipass exchangers is included in the modeI. The difficulty of converging to a solution due to the additional non-linear constraints imposed by the multipass exchangers required the use of a two-Ievel approach: at the inner leveI, the area targets for simple pass exchangers are obtained, and at the outer leveI the temperature difference required for multipass exchangers are computed and fed back to the inner leveI. The procedure is repeated until an appropriate tolerance between two iterations was achieved. A procedure for the authomatic synthesis of contrained heat exchanger network was developed, using a mixed integer programming approach and minimising the overall number of heat exchangers. A comparison between the estimated exchanger areas and costs estimated by the new procedure and the area and costs obtained from the final heat exchanger design shows a very good agreement / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Secundino Soares Filho, Anesio dos Santos Jr / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T03:45:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_FlavioGuilhermedeMelo_D.pdf: 4842117 bytes, checksum: c30c5445d55e6b97e6857d86e7a136ff (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho apresenta um método paramétrico de resolução do problema de Fluxo de Potência Ótimo (FPO) para sistemas de potência de grande porte. O trabalho é uma continuação das pesquisas anteriores em otimização paramétrica aplicada no FPO desenvolvidas na UNICAMP e na Universidade McGiII, em Montreal, Canadá. A abordagem paramétrica consiste em relaxar o problema original (FPO) através da incorporação de termos paramétricos na função objetivo e nas restrições de igualdade e desigualdade dando surgimento ao problema relaxado (Fluxo de Potência Ótimo Paramétrico­FPOP). A relaxação do FPO assegura que qualquer solução inicial arbitrária, factível ou não no problema original, seja solução ótima do FPO relaxado. Através da variação de um parâmetro, uma família de problemas paramétricos é resolvida pelo método de Newton-Raphson, cujas soluções formam um caminho que parte do problema relaxado indo até a solução do problema original. Uma estratégia eficiente para a determinação do conjunto de restrições de desigualdade ativas de cada problema paramétrico foi desenvolvida. O método foi testado em duas versões do sistema elétrico brasileiro Sul-Sudeste, uma contendo 810 barras e uma outra com 2256 barras na qual está representada a interligação do Sul-Sudeste com o Norte-Nordeste. Foram considerados os problemas de minimização do custo de geração, minimização de perdas ativas e minimização de desvio de tensão. Os resultados mostraram que a abordagem paramétrica é uma técnica robusta e eficiente de resolução de problemas de FPO em sistemas de grande porte / Abstract: The aim of this work is to present a parametric method for the resolution of the Optimal Power Flow (OPF) problem applied to large scale power systems. This research work on parametric optimization applied to OPF was developed at UNICAMP and at McGiII University, in Montreal, Canada. The parametric approach consists of relaxing the original problem (OPF) by incorporating parametric terms to the objective function and to the equality and inequality constraints leading to a relaxed problem (Parametric Optimal Power Flow ­POPF). The relaxation of the OPF assures that any arbitrary initial solution be the optimal solution of the relaxed OPF, even if this initial solution is feasible or not for the original problem. After a parameter change, a family of parametric problems is resolved by the Newton-Raphson method, whose solutions form a path from the relaxed problem up to the solution of the original problem. An efficient strategy was studied for the determination of the set of active inequality constraints for each parametric problem. The method was tested for two versions of the Brazilian South-Southeast power system, one containing 810 buses and another 2256 buses in which the South-Southeast to North-Northeast interconnection is represented. Problems concerned with minimization of generation costs, active losses and voltage profile were considered. The results showed that the parametric approach is a robust and efficient technique for the resolution of OPF problems for large scale power systems / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Amauri Lopes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T14:38:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Colares_RicardoFialho_D.pdf: 12011156 bytes, checksum: 3fba872746daa020d1b17ceea0e9871a (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho aborda a aplicação de arranjo de sensores no problema de estimação do ângulo-de-chegada (DOA) de ondas planas. Uma vasta gama de aplicações nas mais diversas áreas se enquadram nesse problema, como em radar, sonar e mais recentemente em comunicações móveis. Dentre os métodos existentes para estimação de parâmetros, destacam-se os paramétricos em relação aos espectrais. Este trabalho classifica os principais métodos paramétricos em três categorias. A primeira consiste de métodos baseados no bastante conhecido critério da máxima-verossimilhança (ML), tais como o IQML e MO DE. A segunda categoria compreende os métodos baseados na predição linear, dentre os quais podemos citar o FBLP Modificado e o WTLS-LP. A terceira consiste nos métodos que fazem uso dos sub­espaços definidos pela matriz de correlação dos dados disponíveis, como os métodos MUSIC, NORMA-MÍNIMA, ESPRIT e WSF. Esses métodos são apresentados neste trabalho de uma forma unificada, na qual as estimativas desejadas são obtidas através da minimização de funções custo adequadas e com mesma estrutura. Nesse processo de otimização fazemos uso do critério dos mínimos-quadrados (LS) e dos mínimos-quadrados totais (TLS), além de suas variações que também são descritas. A visão unificada proposta aqui torna possível uma comparação de desempenho e esforço computacional entre esses métodos, evidenciando suas vantagens e desvantagens. Além disso, torna também possível a sugestão de propostas para novos métodos baseados naqueles existentes / Abstract: This work is concerned with the direction-of-arrival estimation of plane waves impinging on a sensors array. This problem arises from applications such as radar, sonar and, more recently, in wireless communications. Among the usual parameter estimation methods, the parametric ones are more accurate than the spectral ones. In this work the parametric methods are presented and classified in three categories. The first one consists of methods based on the well known maximum-likelihood (ML) criterion, such as the IQML and MO DE methods. The second class is composed of methods that use the linear prediction concepts, such as the Modified FBLP an the WTLS-LP. The last class is based on the subspace approach such as the MUSIC, MINIMUM-NORM, ESPRIT and WSF methods. Those methods are presented using an unifying formulation and notation, in which case the estimation is reached by minimizing suitable and similar cost functions. The minimization process is carried out by using the least­squares (LS) and total least-squares(TLS) approaches, as well as through variants that are also presented. This unifying framework make it possible to compare the performance and computational effort of the methods presented, showing the advantages and the disadvantages of each one. In addition, we propose new methods based on the existing ones / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador : Oscar Antonio Braunbeck / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-28T22:52:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Volpato_CarlosEduardoSilva_D.pdf: 4999879 bytes, checksum: 5e89bc692a88201493ba5eea5cd8732b (MD5) Previous issue date: 2001 / Doutorado

Orientador: Jose Mario Martinez Perez / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-13T12:07:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martinez_AndreLuisMachado_D.pdf: 1457053 bytes, checksum: 6d70bba5dd246c0212765142b6451a5d (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Quando resolvemos problemas de programação não linear por meio de algoritmos que utilizam o Lagrangiano Aumentado, um fenômeno chamado voracidade pode ocorrer. Quando isto ocorre o método busca pontos muito infactíveis com valores de função muito pequenos, em geral, nas primeiras iterações, assim o parâmetro de penalidade cresce excessivamente, de tal forma que prejudica o condicionamento do problema. Neste trabalho 'e sugerida uma abordagem de regularização para superar esta dificuldade. Um método de Lagrangiano Aumentado é definido, com a adição de um termo regularizador que inibe a possibilidade do iterando se afastar demasiadamente do ponto de referência. Provamos convergência e apresentamos exemplos numéricos. / Abstract: When one solves Nonlinear Programming problems by means of algorithms that use merit criteria combining the objective function and penalty feasibility terms, a phenomenon called greediness may occur. Unconstrained minimizers attract the iterates at early stages of the calculations and, so, the penalty parameter needs to grow excessively, in such a way that ill conditioning harms the overall convergence. In this work a regularization approach is suggested to overcome this dificulty. An Augmented Lagrangian method is defined with the addition of a regularization term that inhibits the possibility that the iterates go far from a reference point. Convergence proofs and numerical examples are given. / Doutorado / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador: Alvaro Rodolfo De Pierro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-13T11:27:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HelouNeto_EliasSalomao_D.pdf: 7993687 bytes, checksum: 12333395c593dd0cbddf79352f61c458 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O problema de viabilidade convexa é um campo fértil de pesquisa que deu origem a uma grande quantidade de algoritmos iterativos, tais como pocs, art, Cimmino e uma miríade de variantes. O motivo para tal interesse é o amplo leque de aplicabilidade que algoritmos gerais para a solução de problemas desse tipo podem alcançar. Dentre tais aplicações encontra-se a reconstrução de imagens em tomografia, caso que geralmente apresenta uma estrutura especial de esparsidade e tamanhos gigantescos. Também bastante estudados por seu interesse prático e teórico são problemas envolvendo a minimização irrestrita de funções convexas. Aqui, novamente, a variada gama de aplicações torna impossível mencionar uma lista minimamente abrangente. Dentre essas a tomografia é, outra vez, um exemplo de grande destaque. No presente trabalho desenvolvemos uma ponte que permite o uso de uma variedade de métodos para viabilidade em conjunto com algoritmos de otimização para obter a solução de problemas de otimização convexa com restrições. Uma teoria geral de convergência é apresentada e os resultados teóricos são especializados em métodos apropriados para problemas de grande porte. Tais métodos são testados em experimentos numéricos envolvendo reconstrução de imagens tomográficas. Esses testes utilizam-se da teoria de amostragem compressiva desenvolvida recentemente, através da qual conseguimos obter resultados sem par na reconstrução de imagens tomográficas a partir de uma amostragem angular altamente esparsa da transformada de Radon. Imagens obtidas a partir de dados simulados são recuperadas perfeitamente com menos de 1/20 das amostras classicamente necessárias. Testes com dados reais mostram que o tempo de uma leitura spect pode ser reduzido a até 1/3 do tempo normalmente utilizado, sem grande prejuízo para as reconstruções. / Abstract: The convex feasibility problem is a research field which has originated a large variety of iterative algorithms, such as pocs, art, Cimmino and a myriad of variants. The reason for such interest is the wide array of applicability that general algorithms for this kind of problem may reach. Among such applications there is tomographic image reconstruction, instance that generally presents a special sparsity structure and huge sizes. Also widely studied because its practical and theoretical interests are problems involving unconstrained minimization of convex functions. Here, again, the huge array of applications makes it impossible to mention even a minimal list. Among these, once more, tomography is a major example. In the present work we have developed a bridge that allows the use of a variety of methods for feasibility in conjunction with optimization algorithms in order to obtain the solution for convex optimization problems with restrictions. A general convergence theory is presented and the theoretical results are specialized into methods useful for large scale problems. These methods are tested in experiments involving tomographic image reconstruction. Such tests make use of the recently developed compressive sensing theory, through which we have been able to obtain unmatched results in tomographic image reconstruction from highly sparse angular sampling from the Radon transform. Images obtained from simulated data are perfectly reconstructed using less than 1/20 from the classically needed. Tests with real data show that the time of a spect scan can be reduced to 1/3 of the usual, without too much image deterioration. / Doutorado / Matematica Aplicada / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador: Francisco de Assis Magalhães Gomes Neto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-13T12:28:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Senne_ThadeuAlves_M.pdf: 1074089 bytes, checksum: 76e0320b61aeb0cef5475189e51d218e (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste trabalho, estudamos algumas formulações possíveis para o problema de otimização topológica de um mecanismo flexível, propostas por Nishiwaki et al. [33], Lima [26] e Sigmund [37]. Para resolver os problemas de programação não linear associados a cada uma das formulações estudadas, usamos uma versão globalmente convergente da Programação Linear Seqüencial, inspirada no trabalho de Gomes et al. [18], e uma versão globalmente convergente do Método das Assíntotas Móveis, desenvolvida por Svanberg [46]. Fazemos uma análise comparativa do desempenho desses dois métodos de otimização, no que diz respeito às topologias ótimas obtidas para as estruturas e ao esforço computacional para a resolução dos problemas de otimização topológica. Comparamos também a eficácia de alguns filtros espaciais propostos na literatura, que têm o papel de evitar o aparecimento de regiões semelhantes a um tabuleiro de xadrez nas topologias ótimas das estruturas / Abstract: In this work, we study some possible formulations for the topology optimization problem of a compliant mechanism, proposed by Nishiwaki et al. [33], Lima [26] and Sigmund [37]. To solve the nonlinear programming problem associated to each formulation, we use a globally convergent version of the Sequential Linear Programming, inspired in the Gomes' et al. [18] work, and a globally convergent version of the Method of Moving Asymptotes, developed by Svanberg [46]. We make a comparative analysis of the performance of these two optimization methods, with respect to the optimum topologies obtained for the structures and to the computational e ort for the resolution of the topology optimization problems. Also, we compare the e ciency of some spatial lters already proposed in the literature, used to avoid the occurrency of regions similar to a checkerboard in the optimum topology of the structures / Mestrado / Matematica Aplicada - Otimização / Mestre em Matemática Aplicada