Thèse de doctorat : Automatique : Paris 12 : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O decaimento radioativo é um fenômeno físico que pode ser modelado através de recursos computacionais simples, utilizando os aspectos das duas grandes escolas de modelagem matemática: a escola determinística e a escola probabilística. Neste trabalho, estaremos focados na escola determinística. A modelagem matemática caracteriza-se por um problema de valor inicial com uma cadeia simples ou composta de decaimentos radioativos de acordo com a história de um núcleo atômico-pai decair para um núcleo-filho, que é radioativamente estável ou não. Descrevemos nesta dissertação um aplicativo computacional (um software) que modela o decaimento radioativo simples, i.e. , decaimento para núcleos estáveis, e decaimento em cadeia diretamente acoplada. Implementamos neste aplicativo computacional um método analítico fundamentado na Transformada de Laplace usando uma plataforma computacional livre (Scilab). Para tanto, aplicamos uma formulação matricial e uma técnica de diagonalização por transformação de similaridade, onde propomos uma forma de construção ao da matriz diagonalizante e de sua inversa, que são necessárias. Apresentamos resultados numéricos para três problemas-modelos típicos. / Radioactive decay is a physical phenomenon that can be modeled by simple computational techniques, using aspects of the two main schools of mathematical modeling: the deterministic school and the probabilistic school. In this work, we focus on the deterministic school. The mathematical model is characterized by an initial value problem with a single or coupled chain of radioactive decays according to the history of an atomic nucleus to decay to a daughter-atomic nucleus, that is stable or not. In this dissertation we describe a computer software modeling simple radioactive decays, i.e., decays to stable nuclei and directly coupled decay chains that we developed on a free platform. To achieve this goal, we used a matrix formulation and a diagonalization technique by means of similarity transformation, where we introduced a general form of constructing the diagonalizer matrix and its inverse, that are needed. We present numerical results for three typical problems.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O decaimento radioativo é um fenômeno físico que pode ser modelado através de recursos computacionais simples, utilizando os aspectos das duas grandes escolas de modelagem matemática: a escola determinística e a escola probabilística. Neste trabalho, estaremos focados na escola determinística. A modelagem matemática caracteriza-se por um problema de valor inicial com uma cadeia simples ou composta de decaimentos radioativos de acordo com a história de um núcleo atômico-pai decair para um núcleo-filho, que é radioativamente estável ou não. Descrevemos nesta dissertação um aplicativo computacional (um software) que modela o decaimento radioativo simples, i.e. , decaimento para núcleos estáveis, e decaimento em cadeia diretamente acoplada. Implementamos neste aplicativo computacional um método analítico fundamentado na Transformada de Laplace usando uma plataforma computacional livre (Scilab). Para tanto, aplicamos uma formulação matricial e uma técnica de diagonalização por transformação de similaridade, onde propomos uma forma de construção ao da matriz diagonalizante e de sua inversa, que são necessárias. Apresentamos resultados numéricos para três problemas-modelos típicos. / Radioactive decay is a physical phenomenon that can be modeled by simple computational techniques, using aspects of the two main schools of mathematical modeling: the deterministic school and the probabilistic school. In this work, we focus on the deterministic school. The mathematical model is characterized by an initial value problem with a single or coupled chain of radioactive decays according to the history of an atomic nucleus to decay to a daughter-atomic nucleus, that is stable or not. In this dissertation we describe a computer software modeling simple radioactive decays, i.e., decays to stable nuclei and directly coupled decay chains that we developed on a free platform. To achieve this goal, we used a matrix formulation and a diagonalization technique by means of similarity transformation, where we introduced a general form of constructing the diagonalizer matrix and its inverse, that are needed. We present numerical results for three typical problems.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2017-07-17T11:02:06Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Messias Henrique Vieira Silva - 2017.pdf: 5254101 bytes, checksum: a686ed3b5fe20282056da703d94dd863 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-07-17T11:26:29Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Messias Henrique Vieira Silva - 2017.pdf: 5254101 bytes, checksum: a686ed3b5fe20282056da703d94dd863 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-17T11:26:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Messias Henrique Vieira Silva - 2017.pdf: 5254101 bytes, checksum: a686ed3b5fe20282056da703d94dd863 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-07-04 / This dissertation address the use of mathematical software Scilab and Maxima as instruments of study and teaching of linear systems. Initially, it is presented an introductory study on: Linear Algebra, linear systems and some method applied to solve linear systems. Following, it is used Scilab to solve possible and determined systems and it is applied Maxima to calculate determinants of matrices of order higher than three to solve possible and indeterminate systems. In the end,it is presented a approach on the solution of linear systems through of the graphical representation of their equations, starting in systems of two equations with graphs in the xOy plane and ending with systems of three equations with graphics on three-dimensional space, all of this assited by Scilab and Maxima. / Esta dissertação trata da utilização dos softwares matemáticos Scilab e Maxima como instrumentos de estudo e ensino de sistemas lineares. Inicialmente, é apresentado um estudo introdutório a respeito da Álgebra Linear, dos tipos de sistemas lineares e de formas manuais de resolução. Em seguida, aborda-se a utilização do Scilab para resolver sistemas possíveis e determinados e do Maxima para calcular determinantes de matrizes de ordem superior a três e ainda resolver sistemas possíveis e indeterminados. Por fim, apresenta-se uma abordagem acerca da solução de sistemas lineares através da representação grá#ca de suas equações, começando em sistemas de duas equações com gráficos no plano xOy e encerrando com sistemas de três equações com gráficos no espaço tridimensional, tudo isso com a utilização do Scilab e do Maxima.

[pt] Muitos problemas de transportes, assim como de outras áreas do conhecimento, envolvem tomada de decisão. Em decisões complexas, a escolha da melhor alternativa ou plano de ação pode envolver mais de um critério e é necessário estudar como cada ação afeta cada critério. O método AHP, Analytic Hierarchy Process, proposto por Thomas L. Saaty, é um método de decisão multicriterial que funciona para os mais diversos tipos de decisões, solucionando problemas com fatores quantitativos e qualitativos. Ele reúne a opinião dos tomadores de decisão em matrizes de comparação. Este trabalho faz uma revisão geral de conceitos básicos do método, mostrando diferentes maneiras de cálculo da solução. A primeira explorada é o cálculo exato através dos autovalores e autovetores das matrizes. Para esse cálculo, foi utilizado o software francês Scilab, semelhante ao mais conhecido Matlab, mas distibuído gratuitamente na internet. É discutida a questão da consistência dos julgamentos, com maneiras de medi-la e melhorá-la. Finalmente, é feita uma proposta de solução aproximada, que questiona a idéia original de que um certo nível de inconsistência é desejável. É uma solução simplificada que, supondo consistência absoluta, facilita não só os cálculos como o trabalho inicial dos tomadores de decisão. Em vez de comparar todas as alternativas com as outras, duas a duas, passa a ser necessário comparar apenas uma alternativa com as outras. A nova solução aproximada é comparada com a solução exata em três casos retirados da literatura. / [en] Several transportation problems, as well as problems in other knowledge areas, request decision making. In complex decisions, the choice of best alternative or course of action can contain more than one criterion and it is necessary to study how each alternative affects each criterion. The AHP, Analytic Hierarchy Process, proposed by Thomas L. Saaty, is a multicriteria decision method that works well for very diverse decision types, solving problems with tangible and intangible factors. It gathers the opinion of decision makers in comparison matrices. This study makes a general review of basic concepts of the method, showing different manners of calculating the solution. The first one to be displayed is the exact solution using the eigenvalues and eigenvectors of the matrices. For this solution the French software Scilab was used, which is similar to the well-known Matlab, but free and distributed on the web. The issue of judgment consistency is discussed, including ways of measuring and improving it. Finally, a proposal of approximated solution is made, questioning the original idea which says that a certain level of inconsistency is desirable. It is a simplification that, considering absolute consistency, facilitates not only the calculations but also the early work of decision makers when judging the alternatives. Instead of making pair wise comparisons of all alternatives with each other, it becomes necessary to compare only one alternative with the others. The new approximated solution is compared to the real solution in three cases taken from the literature.

Nesta dissertação, são apresentados os seguintes modelos matemáticos de transporte de nêutrons: a equação linearizada de Boltzmann e a equação da difusão de nêutrons monoenergéticos em meios não-multiplicativos. Com o objetivo de determinar o período fluxo escalar de nêutrons, é descrito um método espectronodal que gera soluções numéricas para o problema de difusão em geometria planar de fonte fixa, que são livres de erros de truncamento espacial, e que conjugado com uma técnica de reconstrução espacial intranodal gera o perfil detalhado da solução. A fim de obter o valor aproximado do fluxo angular de nêutrons em um determinado ponto do domínio e em uma determinada direção de migração, descreve-se também um método de reconstrução angular baseado na solução analítica da equação unidimensional de transporte de nêutrons monoenergéticos com espalhamento linearmente anisotrópico com aproximação sintética de difusão nos termos de fonte por espalhamento. O código computacional desenvolvido nesta dissertação foi implementado na plataforma livre Scilab, e para ilustrar a eficiência do código criado,resultados numéricos obtidos para três problemas-modelos são apresentados / We describe a method to determine the neutron scalar flux in a slab using monoenergetic diffusion model. To achieve this goal we used three ingredients in the computational code that we developed on the Scilab platform: (i) a spectral nodal method that generates numerical solution for the one-speed slab-geometry fixed-source difusion problem with no spatial truncation errors; (ii) a spatial reconstruction scheme to yield detailed proile of the coarse-mesh solution; and (iii) an angular reconstruction scheme to yield approximately the neutron angular flux profile within the slab. The angular reconstruction scheme is based on the analytical solution of the neutron transport equation in slab geometry with linearly anisotropic scattering and diffusion approximation for the scattering source terms. Numerical results are given to illustrate the efficiency of the offered code

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4983.pdf: 2300350 bytes, checksum: d86b92bce6ba28c7a9e288585bab12f1 (MD5) Previous issue date: 2013-02-25 / Universidade Federal de Sao Carlos / The increasing concern about environmental impacts caused by human activities has led scientists to look for ways to settle the situation. As regards chemical industries, one of the main focuses of this concern is the energy saving. Over several studies down the years, the idea of Pinch technology has risen up as one of the main and most efficient techniques of energy integration so far. It is based on the division of the problem into two systems starting from Pinch point, in which retrofits and/or synthesis of heat exchanger networks are realized separately, grounded on Thermodynamics principles. Nevertheless, at times, the calculation needed for this methodology can be tedious and time consuming. For that effect, there is the need to use software s to execute faster the initial calculations that Pinch method demands, in order to make it easier the future project of heat exchanger networks. The purpose of this work was to create a computer program in Scilab® language, for application of basic principles of Pinch analysis. Five case studies were presented to illustrate and test the performance of the new program. Furthermore, some of the main properties of this technique are presented, proving to be very interesting and inspiring for the rising or new researches in the area. From this work, it can be concluded that Pinch analysis is a relatively simple and efficient way to the retrofit and synthesis of heat exchanger networks, being able to be used in the solution of a several range of problems. Thus, energy savings associated to capital savings are possible, making it easier to exist a quality deal between the environment and profitability of chemical industries. Besides, the new program implemented in Scilab® has shown up to be a really efficient tool in the application of the method, facilitating the learning of users recent presented to Pinch technology and also being useful to more experienced designers, presenting satisfactory results regarding energy optimization of processes. / A crescente preocupação com impactos ambientais causados por atividades humanas tem levado cientistas a buscar alternativas para amenizar a situação. No que se refere a indústrias químicas, um dos focos principais dessa preocupação é a economia de energia. Através de vários estudos realizados ao longo dos anos, surgiu então a ideia da tecnologia Pinch, uma das principais e mais eficientes técnicas de integração energética existente. É baseada na divisão do problema em dois sistemas através do ponto Pinch, nos quais são realizados reprojetos e/ou sínteses de Redes de Trocadores de Calor (RTC) separadamente, fundamentados em princípios da Termodinâmica. No entanto, por vezes, os cálculos necessários a essa metodologia podem ser demorados e tediosos. Por esta razão, há a necessidade do uso de softwares para efetuar mais rapidamente os cálculos iniciais do método Pinch, facilitando, então, o futuro projeto de redes de trocadores de calor. O objetivo deste trabalho foi criar um programa computacional em linguagem Scilab®, para aplicação dos princípios básicos da análise Pinch. Cinco estudos de caso foram apresentados para ilustrar e testar o desempenho do novo programa. Ademais, são apresentadas algumas das principais propriedades relativas a esta técnica, mostrando-se bastante interessantes e inspiradoras para a realização de novas pesquisas dentro da área. Através deste trabalho, conclui-se que a análise Pinch é uma maneira relativamente simples e eficaz para síntese de RTC, podendo ser utilizada para a resolução de uma vasta gama de problemas. Desta forma, é possível uma recuperação energética aliada à economia de capital, possibilitando um acordo de qualidade entre meio ambiente e lucratividade das indústrias químicas. Ademais, o programa computacional implementado em Scilab® mostrou-se uma ferramenta bastante eficiente para aplicação do método, facilitando o aprendizado da tecnologia Pinch por usuários iniciantes e também sendo útil para projetistas mais experientes, apresentando resultados satisfatórios no que se refere à otimização energética do processo.

Nesta dissertação, são apresentados os seguintes modelos matemáticos de transporte de nêutrons: a equação linearizada de Boltzmann e a equação da difusão de nêutrons monoenergéticos em meios não-multiplicativos. Com o objetivo de determinar o período fluxo escalar de nêutrons, é descrito um método espectronodal que gera soluções numéricas para o problema de difusão em geometria planar de fonte fixa, que são livres de erros de truncamento espacial, e que conjugado com uma técnica de reconstrução espacial intranodal gera o perfil detalhado da solução. A fim de obter o valor aproximado do fluxo angular de nêutrons em um determinado ponto do domínio e em uma determinada direção de migração, descreve-se também um método de reconstrução angular baseado na solução analítica da equação unidimensional de transporte de nêutrons monoenergéticos com espalhamento linearmente anisotrópico com aproximação sintética de difusão nos termos de fonte por espalhamento. O código computacional desenvolvido nesta dissertação foi implementado na plataforma livre Scilab, e para ilustrar a eficiência do código criado,resultados numéricos obtidos para três problemas-modelos são apresentados / We describe a method to determine the neutron scalar flux in a slab using monoenergetic diffusion model. To achieve this goal we used three ingredients in the computational code that we developed on the Scilab platform: (i) a spectral nodal method that generates numerical solution for the one-speed slab-geometry fixed-source difusion problem with no spatial truncation errors; (ii) a spatial reconstruction scheme to yield detailed proile of the coarse-mesh solution; and (iii) an angular reconstruction scheme to yield approximately the neutron angular flux profile within the slab. The angular reconstruction scheme is based on the analytical solution of the neutron transport equation in slab geometry with linearly anisotropic scattering and diffusion approximation for the scattering source terms. Numerical results are given to illustrate the efficiency of the offered code

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-06-22T18:25:08Z No. of bitstreams: 1 accacioferreiradossantosneto.pdf: 2827890 bytes, checksum: 63ffac13e0cef4ee756375e990b7ba3d (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-08-07T19:24:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 accacioferreiradossantosneto.pdf: 2827890 bytes, checksum: 63ffac13e0cef4ee756375e990b7ba3d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-07T19:24:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 accacioferreiradossantosneto.pdf: 2827890 bytes, checksum: 63ffac13e0cef4ee756375e990b7ba3d (MD5) Previous issue date: 2013-05-10 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Face aos desafios atuais dos sistemas industriais, que necessitam operar de forma econômica, eficiente e sustentável, novos procedimentos e estratégias para o controle destes processos estão sempre em busca de inovações. Esta situação motivou e direcionou o objetivo do presente trabalho que foi utilizar ferramentas abertas, inovadoras, de utilização atual na indústria, para desenvolver um módulo laboratorial, com características multivariáveis, emulando a ambiência industrial, no que tange às dinâmicas das malhas selecionadas. Foram utilizados o protocolo de comunicação digital "OLE for Process Control - OPC" e software "Free and Open Source Software - FOSS" Scilab, ambas ferramentas de código aberto. O protocolo OPC é específico para ambientes industriais, agregando qualidades que propiciam o gerenciamento e controle de um sistema em tempo real com eficiência e qualidade. E o software Scilab, uma ferramenta FOSS que, dentre suas diversas funcionalidades, permite o desenvolvimento e a comunicação de um supervisório para um sistema físico, interagindo através do protocolo de comunicação OPC. Para o alcance da proposta foi desenvolvido um módulo laboratorial multivariável para controle de processos, que permitiu a modelagem e o controle de um sistema composto por malhas de nível e temperatura, comuns no meio industrial. Foi ainda desenvolvido um ambiente supervisório amigável que contempla técnicas diferenciadas de controle para o controlador "Proportional Integral Derivative - PID", além de análise e controle de dinâmicas monovariáveis e multivariáveis do sistema. / In face of the challenges of the current industrial systems, which needs to operate in an economic, efficient and sustainable forms, new procedures and strategies for control these processes are always in search of innovation. This situation motivated and directed the aim of this work that was to use open tools, innovative, current use in industry, to develop a laboratory module, with characteristics multivariable, emulating the industrial ambience, with respect to the dynamics of the selected loops. We used the digital communication protocol " OLE for Process Control - OPC software" and " Free and Open Source Software - FOSS" Scilab, both open source tools. The OPC protocol is specific to industrial environments, adding qualities that enable the management and control of a real-time system with efficiency and quality. And the Scilab software, FOSS tool that, among its many features, allows the development and communication of a supervisory for a physical system, interacting throught the OPC communication protocol. For the scope of the proposal we developed a laboratory module for multivariable process control, allowing the modeling and control of a system composed of meshes of level and temperature, common in industry. It was also developed an environment friendly supervisory techniques which includes different control for the "Proportional Integral Derivative - PID" controller, as well as analysis and control of dynamic SISO and multivariable of the system.

Central New York is located in one of the snowiest regions in the United States, with the city of Syracuse, New York the snowiest metropolis in the nation. Snowfall in the region generally begins in mid-November and lasts until late-March. Snow accumulation occurs from a multitude of conditions: frontal systems, mid-latitude cyclones, Nor'easters, and most notably lake-effect storms. Lake effect snowfall (LES) is a difficult parameter to forecast due to the isolated and highly variable nature of the storm. Consequently, studies have attempted to determine changes in snowfall for lake-effect dominated regions. Annual snowfall patterns are of particular concern as seasonal snowfall totals are vital for water resources, winter businesses, agriculture, government and state agencies, and much more. Through the use of snowfall, temperature, precipitation, and location data from the National Weather Service's Cooperative Observer Program (COOP), spatial and temporal changes in snowfall for Central New York were determined. In order to determine climatic changes in snowfall, statistical analyses were performed (i.e. least squares estimation, correlations, principal component analyses, etc.) and spatial maps analyzed. Once snowfall trends were determined, factors influencing the trends were examined. Long-term snowfall trends for CNY were positive for original stations (~0.46 +/- 0.20 in. yr-1) and homogenously filtered stations (0.23 +/- 0.20 in. yr-1). However, snowfall trends for shorter time-increments within the long-term period were not consistent, as positive, negative, and neutral trends were calculated. Regional differences in snowfall trends were observed for CNY as typical lake-effect areas (northern counties, the Tug Hill Plateau and the Southern Hills) experienced larger snowfall trends than areas less dominated by LES. Typical lake-effect months (December - February) experienced the greatest snowfall trend in CNY compared to other winter months. The influence of teleconnections on seasonal snowfall in CNY was not pronounced; however, there was a slight significant (5%) correlation (< 0.35) with the Atlantic Multidecadal Oscillation. It was not clear if changes in air temperature or changes in precipitation were the cause of variations in snowfall trends. It was also inconclusive if the elevation or distance from Lake Ontario resulted in increased snowfall trends. Results from this study will aid in seasonal snowfall forecasts in CNY, which can be used to predict future snowfall. Even though the study area is regionally specific, the methods may be applied to other lake effect dominated areas to determine temporal and spatial variations in snowfall. This study will enhance climatologists and operational forecasters' awareness and understanding of snowfall, especially lake effect snowfall in CNY.