Made available in DSpace on 2017-07-21T19:25:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roberto Antonio Vosgerau.pdf: 3034632 bytes, checksum: d2446020ebe5e27005459c7155a633b7 (MD5) Previous issue date: 2016-04-25 / In this thesis, we apply network entropy to analyze characteristics of complex networks. It is analyzed the effect of vertices removal on the structure and robustness of directed and undirected networks, as a result of failures and attacks. The variation in the structure and robustness of networks due to this removal is quantified by structural entropies with zero and one order approximation. These entropies are calculated to real networks to verify the robustness, where we have been using biological network as directed and literary network as undirected. The failures are simulated through vertices that are randomly removal, while the attacks are realized on the hubs and according to betweenness centrality. We observe that the network with failures exhibits entropies with values smaller than the original network. When the attack is on the hubs or according to the betweenness centrality we verify that the entropies decrease. However, if the attack is not on the hubs, it is possible to verify values of entropies larger than the original network. Moreover, the measure of the shortest path length showed a correlation with the structural entropy. / Nesta tese, aplicou-se a entropia de rede para analisar as características de redes complexas. Analisou-se o efeito da remoção de vértices sobre a estrutura e robustez das redes direcionadas e não direcionadas, como resultado de falhas e ataques. A variação na estrutura e robustez das redes devido a esta remoção é quantificada por entropias estruturais com aproximação de ordem zero e um. Estas entropias são calculados para redes reais para verificar a robustez, onde utilizou-se a rede biológica como direcionada e rede literária como não direcionada. As falhas são simuladas através de vértices que são removidos aleatoriamente, enquanto os ataques são realizados intencionalmente nos vértices de maiores graus e de acordo com a centralidade de intermediação. Observa-se que a rede com falhas exibe entropias com valores menores do que a rede original. Quando o ataque é nos vértices de maiores graus ou de acordo com as centralidades de intermediação verifica-se que as entropias diminuem. No entanto, se o ataque não está em vértices de maiores graus ou maiores centralidade de intermediação, é possível verificar valores de entropias maiores do que a rede original. Além disso, a medida do comprimento do menor percurso mostrou uma correlação com a entropia estrutural.

Este trabalho apresenta uma visão geral do modo de transmissão OFDM do padrão IEEE 802.16. O controle de acesso ao meio (MAC) e da camada física (PHY) são descritos em detalhes. Especialmente a estrutura do frame na camada (PHY). Além disso, as diferentes configurações da camada PHY com diferentes níveis de robustez são analisadas. Em seguida a simulação de um frame de dados com ADS (Advanced Design System) com todas as especificações da camada PHY são incluídas: Randomização, FEC, modulação adaptativa e IFFT/FFT. Um canal com multipercursos Rayleigh fading é implementada também. Finalmente são analisadas as curvas de espectro em freqüência e tempo, e a constelação no transmissor e receptor Downlink e Uplink, respectivamente. / This works presents a general overview of the mode of transmission OFDM standard IEEE 802.16. The medium access control (MAC) and physical layer (PHY) are described in detail, especially the structure of frame layer (PHY). Moreover, the different configurations PHY layers with different level strengths are analyzed. Then the simulation of a frame data with ADS (Advanced Design System) with all the specifications of PHY layer are included: Randomização, FEC, adaptive modulation and IFFT / FFT. A breaking multipath Rayleigh fading is implemented as well. In analyzes the curves of spectrum in frequency and time, and constellation in the transmitter and receiver Uplink and Downlink, respectively.

Este trabalho apresenta uma visão geral do modo de transmissão OFDM do padrão IEEE 802.16. O controle de acesso ao meio (MAC) e da camada física (PHY) são descritos em detalhes. Especialmente a estrutura do frame na camada (PHY). Além disso, as diferentes configurações da camada PHY com diferentes níveis de robustez são analisadas. Em seguida a simulação de um frame de dados com ADS (Advanced Design System) com todas as especificações da camada PHY são incluídas: Randomização, FEC, modulação adaptativa e IFFT/FFT. Um canal com multipercursos Rayleigh fading é implementada também. Finalmente são analisadas as curvas de espectro em freqüência e tempo, e a constelação no transmissor e receptor Downlink e Uplink, respectivamente. / This works presents a general overview of the mode of transmission OFDM standard IEEE 802.16. The medium access control (MAC) and physical layer (PHY) are described in detail, especially the structure of frame layer (PHY). Moreover, the different configurations PHY layers with different level strengths are analyzed. Then the simulation of a frame data with ADS (Advanced Design System) with all the specifications of PHY layer are included: Randomização, FEC, adaptive modulation and IFFT / FFT. A breaking multipath Rayleigh fading is implemented as well. In analyzes the curves of spectrum in frequency and time, and constellation in the transmitter and receiver Uplink and Downlink, respectively.

Apesar da Análise de Componentes Principais (PCA) ser um dos métodos mais importantes na análise da estrutura a termo de taxa de juros, há fortes indícios de não ser adequada para estimar fatores da curva de juros quando há presença de dependência temporal e erros de medida. Para corrigir esses problemas é indicado utilizar a matriz de covariância de longo prazo, extraindo a correta estrutura de covariância presente nestes processos. Neste trabalho, mostramos que realizar a previsão fora da amostra da curva de taxa de juros com o método de Análise de Componentes Principais (PCA) utilizando como base a matriz de covarância de longo prazo (LRCM) parece ser mais acurada comparada a PCA com base na matriz de covariância amostral. / Although Principal Component Analysis (PCA) is one of the most common methods to estimate the structure of interest rate volatility, there are strong indications that it is not adequate to estimate interest rate factors when there is temporal dependence and measurement errors. To correct these problems it is necessary to use the longterm covariance matrix, to extract the correct covariance structure present in these processes. In this work, we show that performing the out-of-sample forecasting of the interest rate curve with the Principal Component Analysis (PCA) method based on the long-term covariance matrix (LRCM) seems to be more accurate compared to PCA based on sample covariance matrix.

This thesis is concerned with the issue of the regularization of the Recursive Least-Squares (RLS) algorithm. In the first part of the thesis, a novel regularized exponentially weighted array RLS algorithm is developed, which circumvents the problem of fading regularization that is inherent to the standard regularized exponentially weighted RLS formulation, while allowing the employment of generic time-varying regularization matrices. The standard equations are directly perturbed via a chosen regularization matrix; then the resulting recursions are extended to the array form. The price paid is an increase in computational complexity, which becomes cubic. The superiority of the algorithm with respect to alternative algorithms is demonstrated via simulations in the context of adaptive beamforming, in which low filter orders are employed, so that complexity is not an issue. In the second part of the thesis, an alternative criterion is motivated and proposed for the dynamical regulation of regularization in the context of the standard RLS algorithm. The regularization is implicitely achieved via dithering of the input signal. The proposed criterion is of general applicability and aims at achieving a balance between the accuracy of the numerical solution of a perturbed linear system of equations and its distance from the analytical solution of the original system, for a given computational precision. Simulations show that the proposed criterion can be effectively used for the compensation of large condition numbers, small finite precisions and unecessary large values of the regularization. / Esta tese trata da regularização do algoritmo dos mínimos-quadrados recursivo (Recursive Least-Squares - RLS). Na primeira parte do trabalho, um novo algoritmo array com matriz de regularização genérica e com ponderação dos dados exponencialmente decrescente no tempo é apresentado. O algoritmo é regularizado via perturbação direta da inversa da matriz de auto-correlação (Pi) por uma matriz genérica. Posteriormente, as equações recursivas são colocadas na forma array através de transformações unitárias. O preço a ser pago é o aumento na complexidade computacional, que passa a ser de ordem cúbica. A robustez do algoritmo resultante ´e demonstrada via simula¸coes quando comparado com algoritmos alternativos existentes na literatura no contexto de beamforming adaptativo, no qual geralmente filtros com ordem pequena sao empregados, e complexidade computacional deixa de ser fator relevante. Na segunda parte do trabalho, um critério alternativo ´e motivado e proposto para ajuste dinâmico da regularização do algoritmo RLS convencional. A regularização é implementada pela adição de ruído branco no sinal de entrada (dithering), cuja variância é controlada por um algoritmo simples que explora o critério proposto. O novo critério pode ser aplicado a diversas situações; procura-se alcançar um balanço entre a precisão numérica da solução de um sistema linear de equações perturbado e sua distância da solução do sistema original não-perturbado, para uma dada precisão. As simulações mostram que tal critério pode ser efetivamente empregado para compensação de números de condicionamento (CN) elevados, baixa precisão numérica, bem como valores de regularização excessivamente elevados.

Apesar da Análise de Componentes Principais (PCA) ser um dos métodos mais importantes na análise da estrutura a termo de taxa de juros, há fortes indícios de não ser adequada para estimar fatores da curva de juros quando há presença de dependência temporal e erros de medida. Para corrigir esses problemas é indicado utilizar a matriz de covariância de longo prazo, extraindo a correta estrutura de covariância presente nestes processos. Neste trabalho, mostramos que realizar a previsão fora da amostra da curva de taxa de juros com o método de Análise de Componentes Principais (PCA) utilizando como base a matriz de covarância de longo prazo (LRCM) parece ser mais acurada comparada a PCA com base na matriz de covariância amostral. / Although Principal Component Analysis (PCA) is one of the most common methods to estimate the structure of interest rate volatility, there are strong indications that it is not adequate to estimate interest rate factors when there is temporal dependence and measurement errors. To correct these problems it is necessary to use the longterm covariance matrix, to extract the correct covariance structure present in these processes. In this work, we show that performing the out-of-sample forecasting of the interest rate curve with the Principal Component Analysis (PCA) method based on the long-term covariance matrix (LRCM) seems to be more accurate compared to PCA based on sample covariance matrix.

El propósito de esta Tesis Doctoral es evaluar la sensibilidad de los consumos energéticos de los edificios y de las condiciones de confort establecidas en su interior, frente a variaciones en los parámetros que intervienen en las dinámicas energéticas de intercambio que tienen lugar entre edificio y ambiente. La origen de la investigación es una interrogación sobre la importancia (sospechada) de las acciones de los usuarios sobre los consumos y sobre el mismo confort. La Tesis es constituida por cinco capítulos más una introducción, unas conclusiones, la bibliografía y los anexos. Los capítulos tratan en el orden: análisis del estado del arte, presentación de objetivos y metodología, descripción de los edificios evaluados, presentación de los resultados, discusión crítica de los resultados. La metodología elegida para el estudio es coherente con el análisis del estado del arte previo; a saber, actualmente se investigan las dinámicas energéticas de los edificios de tres maneras: evaluaciones teóricas, simulaciones por ordenador y monitorizaciones de edificios existentes. En esta Tesis se seleccionan cuatro edificios, representativos del entorno construido de la Comunidad de Cataluña dentro del Reino de España, y se les aplica en el orden: una evaluación básica teórica, cuatro procesos de simulación a través de cuatro diferentes simuladores, un análisis de sensibilidad de los resultados de las evaluaciones teóricas, y finalmente un análisis de sensibilidad comparativo de los procesos de simulación. De uno de los cuatro edificios también se presentan datos reales recogidos durante los años 2006 y 2007. Los proyectos y edificios estudiados son: el bloque de 14 viviendas para jóvenes de Les Franqueses del Valles (proyecto ejecutivo); el Centro de Naturaleza de Les Planes de Son (construido); la rehabilitación de la antigua Masía de Vallforners (proyecto de rehabilitación de edificio existente); el prototipo de escuela secundaria Protoceip (proyecto). La metodología de evaluación básica es la propuesta por R. Serra y A. Isalgué y utiliza ecuaciones de balance y variaciones discretas de las mismas. Los programas utilizados para las simulaciones dinámicas son Lider-Calener, Ecotect, Trnsys y Archisun. Todos los pasos descritos se centran en la evaluación del comportamiento térmico de los edificios, que resulta ser preponderante en magnitud de consumo sobre las demás formas de energía que intercambian edificio y ambiente. Los estudios de sensibilidad de las evaluaciones teóricas se conducen sobre los parámetros de las ecuaciones de balance utilizadas: el coeficiente de pérdidas por ventilación, el coeficiente de ganancias por radiación solar directa y el coeficiente de aportaciones en el interior del edificio. Los estudios de sensibilidad de las simulaciones se conducen sobre una selección racional de los numerosos parámetros que permite editar cada simulador, expuesta e justificada en la metodología. Los resultados muestran que un simulador (Archisun) y una tipología arquitectónica (Masía de Vallforners) resultan menos sensibles a las variaciones evaluadas. Por lo tanto, en la discusión y en las conclusiones se discuten la utilidad real de los simuladores y la filosofía que parece mejor utilizar en su desarrollo; también se discuten las diferencias evidentes entre tipologías arquitectónicas frente a la sensibilidad energética y se proponen los conceptos de robustez energética y de efusividad térmica global, como nuevas herramientas de calificación y certificación del correcto funcionamiento energético de los edificios. Finalmente, se discute sobre el concepto de confort en condiciones dinámicas, proponiendo futuras líneas de desarrollo e investigación. / The general proposal of this PhD Thesis is the evaluation of the sensitivity of buildings in the energy consumption and comfort sensation, depending on variations in the parameters that appear in the energy interchange dynamics between building and environment. The origin is a question over the relevance (supposed) of the user's actions on the energy consumption and comfort sensation. The Thesis has five chapters, an introduction, some conclusions, the bibliography and the annexes. The chapters treat, on order, the following arguments: state of art, objectives and methodology definition, case studies description, results presentation, critical discussion of the results. Selected methodology for the study is coherent with the previous state of art analysis; nowadays, in fact, there are tree ways to investigate the energy dynamics of buildings: heuristic evaluation, dynamic simulation by software and constructed building monitoring. In this work we select four buildings, representative of the built environment of Catalan Community in the Spain Kingdom, and apply to its in order: a basic evaluation, four simulation processes with four different simulators, a sensitivity analysis of the evaluation results, and finally a comparative sensitivity analysis of the simulation results. In one case, results present real assessment during years 2006 and 2007 too. Projects and buildings studied are: the block of 14 flat for young people located in Les Franqueses del Valles (executive project); the Nature Centre of the Planes de Son (constructed); the retrofit of the old Masía of Vallforners (retrofit of existing building); the prototype of the secondary school Protoceip (project). The heuristic evaluation methodology is proposed by R. Serra and A. Isalgué and use steadystate equations and its discrete variations. The software used for the simulations are Lider-Calener, Ecotect, Trnsys and Archisun. All the described evaluations, simulations and sensitivity analysis focalise the thermal behaviour of buildings that appears to be more relevant respect to the others forms of energy interchanges between building and environment. The sensitivity studies of the evaluations are conducted over the parameters that appear in the equations: the loss ventilation coefficient, the direct solar radiation gain coefficient and the internal gain coefficient. The sensitivity studies of the simulations are conducted over a selection of parameters that the software permit to edit, presented and justified in the methodology. Results show that one software (Archisun) and one architectural typology (old Masía of Vallforners) have a lower sensitivity to the considered variations. For this, in the discussion and conclusions we discuss the real usability of the software and the philosophy that seems to be better to use in its development; at the other hand, we discuss the difference between architectural typologies under the energy sensitivity point of view and propose the concepts of robust design and global thermal effusive, as new strategies of qualification and certification of the correct building performance. Finally, we discuss the concept of comfort in dynamical conditions, opening future lines of investigation and development.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-07-02T18:48:21Z No. of bitstreams: 1 FredericoNunesDoPrantoFilho_DISSERT.pdf: 1838536 bytes, checksum: 869402048f640b021eff0f26d27f9d3d (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-07-04T13:33:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FredericoNunesDoPrantoFilho_DISSERT.pdf: 1838536 bytes, checksum: 869402048f640b021eff0f26d27f9d3d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-04T13:33:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FredericoNunesDoPrantoFilho_DISSERT.pdf: 1838536 bytes, checksum: 869402048f640b021eff0f26d27f9d3d (MD5) Previous issue date: 2016-12-12 / As linguagens de programação convencionais, tais como C#, Ruby, Python e outras, fornecem mecanismos internos de tratamento de exceções a m de prover uma implementação de tratamento de exceções robusta e manutenível em sistemas de software. Essas linguagens suportam o que chamamos de mecanismos de tratamento de exceções dirigidos à manutenção, visto que elas reduzem as restrições de programação no tratamento de exceção buscando agilizar as mudanças no código fonte durante a evolução do software. No entanto, muitos dos problemas que resultam do tratamento de exceção são causados pela forma local na qual as exceções são tratadas. Desta forma, os desenvolvedores devem compreender a origem da exceção, o local onde a exceção será tratada e todo o uxo de controle excepcional entre esses dois pontos. Consequentemente, à medida que o desenvolvimento do software evolui, este uxo torna-se cada vez menos conhecido, prejudicando a manutenção e robustez do sistema. Este trabalho apresenta nova implementação do modelo de tratamento de exceção, chamado ECSFlow, para a linguagem C#, baseada no modelo EFlow. Diferentemente de outros mecanismos de tratamento de exceção, este modelo provê abstrações para descrever o controle do uxo excepcional a partir de uma visão global, permitindo entender o uxo excepcional de uma perspectiva m-a- m, observando somente uma parte do código. Além disso, o modelo permite associar o código excepcional ao código normal de forma mais exível. A implementação proposta foi avaliada qualitativamente e quantitativamente através de um estudo de caso de uma aplicação real. / Mainstream programming languages, such as C#, Ruby, Python and many others, provide built-in exception handling mechanisms to support robust and maintainable implementation of exception handling in software systems. These languages support what we call maintenance-driven exception handling mechanisms, since they reduce the programming restrictions in exception handling toward an more agile source code maintenance in software evolution. However, many of the problems that stem from the use of exception handling are caused by the local way in which exceptions are handled. It demands that developers understand the source of an exception, the place where it is handled, and everything in between. As a consequence, as system development progresses, exceptional control ows become less well-understood, with potentially negative consequences for the program maintainability and reliability. This paper presents an new exception handling model implementation for C# languagem called ECSFlow, based on the EFlow model. In contrast to other exception handling mechanisms, our model provides abstractions to explicitly describe global views of exceptional control ows, making possible to understand exception ows from an end-to-end perspective by looking at a single part of the program. Also, it leverages to make the association of exception code with normal code more exible. We evaluate qualitatively and quantitatively the proposed implementation through a case study targeting a real application.

Esta tese apresenta contribuições para a teoria de controle robusto de sistemas lineares a tempo continuo sujeitos a variações abruptas em sua estrutura, modeladas através de um processo de Markov com espaço de estados discreto e, possivelmente, infinito contável. Esta classe é denominada sistemas lineares com saltos Markovianos na literatura especializada. Os principais resultados do trabalho se fundamentam em um estudo do raio de estabilidade dessa classe de sistemas, que inclui sua introdução para o caso de dimensão infinita, além da caracterização espectral de um limitante para o raio de estabilidade real. Adicionalmente, é feito um estudo detalhado do caso de sistemas escalares, e uma margem de robustez com respeito a perturbações na matriz de taxas de transição do processo de saltos é proposta. Outra contribuição introduzida na tese é a proposição de uma abordagem alternativa para o controle robusto, baseada em um operador adjunto, que parece nao ter antecedentes na literatura de sistemas lineares com saltos Markovianos. Através desse resultado prova-se que a abordagem usual para o controle robusto de sistemas lineares com saltos Markovianos, baseada no teorema do ganho pequeno e em análise H1, pode ser arbitrariamente conservadora em algumas situacoes. Também são tratados problemas variados envolvendo o controle H2 robusto e H2=H1, e a robustez de sistemas lineares com saltos Markovianos sujeitos a múltiplas perturbações. Alguns exemplos práticos, incluindo o controle de um manipulador robótico sub-atuado, o acoplamento de osciladores lineares, e o controle de um modelo macroeconômico, são tratados através dos algoritmos apresentados na tese. Os métodos computacionais aqui desenvolvidos se baseiam em programação convexa, com eficiência polinomial.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-04-02T12:36:22Z No. of bitstreams: 1 EvertonJoseDeCastroRego_DISSERT.pdf: 3619677 bytes, checksum: e83c6f152657a4cdb446e3b03e645829 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-04-04T13:01:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EvertonJoseDeCastroRego_DISSERT.pdf: 3619677 bytes, checksum: e83c6f152657a4cdb446e3b03e645829 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-04T13:01:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EvertonJoseDeCastroRego_DISSERT.pdf: 3619677 bytes, checksum: e83c6f152657a4cdb446e3b03e645829 (MD5) Previous issue date: 2017-12-22 / O controle autom?tico de processos ? uma demanda crescente nas ind?strias que buscam t?cnicas que automatizem a sintonia dos sistemas de controle e que garantam efici?ncia, qualidade e seguran?a. Este trabalho tem como objetivo implementar um m?todo de avalia??o e ressintonia de controladores PI em Controlador L?gico Program?vel (CLP), a fim de melhorar a robustez do sistema. O m?todo ? inspirado em trabalhos j? existentes na literatura e possui duas etapas, a primeira etapa ? de avalia??o de robustez do controlador, em que se estima suas margens de ganho e de fase. Na segunda etapa, os par?metros do controlador PI s?o corrigidos para assegurar que os crit?rios de robustez n?o sejam violados. Pretendeu-se programar o m?todo diretamente num CLP para que funcione em conjunto com o seu controlador. Inicialmente, resultados de simula??es num?ricas s?o apresentados para ilustrar o funcionamento do m?todo. Em seguida, ? descrita a implementa??o do m?todo por meio da programa??o de CLP. Resultados de experimentos em plantas reais controladas por CLP ilustram a efetividade do m?todo. / Automatic process control is a growing demand in industries that seek techniques that automate the tuning of control systems and ensure efficiency, quality and safety. This work aims to implement a method of assessment and readjustment of PI controllers in Programmable Logic Controller (PLC), in order to improve the robustness of the system. The method is inspired by works from the literature and has two stages, the first step is to evaluate the robustness of the controller, in which its gain and phase margins are estimated. In the second step the parameters of the PI controller are adjusted to ensure that the robustness criteria are not violated. It was intended to program the method directly into a PLC to work together with its controller. Initially, results of numerical simulations are presented to illustrate the method?s operation. Then, the implementation of the method through PLC programming is described. Experiments results in real plants controlled by PLC illustrate the effectiveness of the method.