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Geração sintética da irradiação solar diária no Brasil para aplicações energéticas

Nunes de Siqueira, Adalberto 31 January 2008 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T23:14:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8666_1.pdf: 1181209 bytes, checksum: a7240ded231e53369931eabf0ffebcfe (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / A escassez de informações precisas sobre a irradiação solar, disponível em uma determinada localidade, é um dos fatores limitativos do desenvolvimento de áreas como agropecuária, meteorologia, engenharia florestal, recursos hídricos e particularmente para a área da energia solar. No Brasil, Tiba et al (2001), fizeram um levantamento das informações solarimétricas terrestres existentes, constatando a grande escassez dessas informações (principalmente na escala diária) para a maioria das localidades brasileiras, provavelmente explicada tanto pelos altos custos dos equipamentos utilizados na obtenção desses dados como também pela grande extensão territorial. Para superar este problema, dentre as principais propostas sugeridas pelo trabalho pode-se destacar a geração de séries temporais sintéticas da irradiação solar diária, que reproduzam as principais características estatísticas das séries históricas, viabilizando a simulação e a avaliação de desempenho dos sistemas solares submetidos a regime de longo prazo. Os trabalhos desenvolvidos recentemente por dezenas de pesquisadores, em nível mundial, sugerem a obtenção das séries sintéticas a partir da utilização de duas metodologias conceitualmente distintas: os modelos baseados nos conceitos da cadeia de Markov e os modelos fundamentados na metodologia das redes neurais artificiais. Neste estudo, foram avaliados os desempenhos de dois modelos para geração de séries sintéticas da irradiação solar global diária: o primeiro, proposto por Graham et al (1988), que é um modelo estocástico baseado nos conceitos da cadeia de Markov e fundamentado na metodologia ARMA, e o segundo modelo fundamentado na metodologia das redes neurais artificiais (RNA). O modelo de Graham foi testado para seis localidades brasileiras situadas em regiões tropicais, com latitudes variando desde 1º 27 S até 30º 01 S e longitude variando numa faixa de 38º 31 W a 60º 39 W. Com relação ao modelo das redes neurais artificiais, foi feita a interpolação temporal para quatro localidades brasileiras de grandes diferenças meteorológicas e a interpolação espacial para sete localidades do Sertão de Pernambuco. Assim, além de comprovar a viabilidade do modelo de Graham para reproduzir as principais características estatísticas do processo estocástico gerador das séries experimentais da transmitância atmosférica ( Kt ) nas localidades brasileiras, o estudo demonstrou a eficiência do uso das redes neurais artificiais para geração de séries sintéticas diárias da irradiação solar
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Simulação de transporte de massa de um soluto em meio poroso com auxílio do CFD (Computer Fluid Dynamics). / Solute mass transport simulation in a porous media with CFD\'s support (Computer Fluid Dynamics).

Frankfurt, Ricardo 23 October 2008 (has links)
Com o avanço dos computadores pessoais, problemas técnicos complexos, antes restritos aos grandes centros de pesquisas internacionais, passam a ser acessíveis pelas mais diversas áreas do conhecimento, como as engenharias e em particular a Engenharia Química. Fenômenos físicos são representados matematicamente por equações diferenciais, que na maioria das vezes não possuem solução analítica possível. O CFD ( Computer Fluid Dynamics) é uma técnica numérica iterativa, que busca a solução destas equações diferenciais através da discretização do domínio estudado e das equações que governam o fenômeno envolvido. Neste trabalho, através de um software especialista de CFD, o ANSYS CFX 11.0, foi simulado o transporte de massa e momento de um soluto traçador, o Cloreto, presente no sal Cloreto de Sódio, em um meio poroso. Em seguida, os resultados desta simulação foram comparados e validados por um experimento de transporte de massa numa caixa de areia. / With the advance of the personal computers, complex technical problems, before restricted to the huge centers of international researches, have become more accessible by many areas of the knowledge, like the engineering and in particular the Chemical Engineering. Physical phenomena are represented mathematically by differentials equations, which most of the time do not have possible analytical solution. CFD (Computer Fluid Dynamics) is an iterative numeric technique, which search the solution of these differentials equations through both discretization of the studied domain and the equations that govern the involved phenomenon. In this work, through a CFD\'s specialist software, ANSYS CFX 11.0, it was simulated the mass and momentum transport of a solute tracer, Chloride, present in Sodium Chloride, in a porous media. After this, the simulations results were compared and validated in a mass transport experiment in a sand box.
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Modelagem e simulação de veículo aéreo não tripulado autônomo para avaliação de risco de colisão com outras aeronaves. / Modeling and simulation of autonomous unmanned aircraft to assess risk of collision with other aircraft.

Matsumoto, Thiago Toshio 12 May 2016 (has links)
O crescimento do interesse pelas possíveis aplicações civis de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT) vem resultando em pressões por diversos setores da sociedade para a regulamentação do uso desse tipo de veículo, sobretudo em espaço aéreo não segregado. No entanto, uma vez que a segurança crítica (safety) no sistema de tráfego aéreo é um item de extrema importância, faz-se necessário aprofundar o conhecimento a respeito do assunto. A fim de se criarem meios que permitam um maior entendimento dos riscos de segurança associados a esse tipo de aplicação, propõe-se nesse trabalho uma abordagem baseada em modelagem e simulação computacional para avaliação de risco de colisão de VANT com outras aeronaves. Os conceitos utilizados para modelagem, implementação e avaliação do VANT são apresentados junto aos resultados preliminares obtidos. Também são apresentados o estado da arte do tema abordado e as atividades futuras de pesquisa a serem realizadas. / The growing interest in possible civil applications of Unmanned Aerial Vehicles (UAV) has resulted in pressure from various sectors of society to regulate the use of this type of vehicle, especially in non-segregated airspace. However, since the critical safety in the air traffic system is an item of major importance, it is necessary to deepen the knowledge on the subject. In order to create means to permit a better understanding of the safety risks associated with this type of application, it is proposed herein an approach based on computer modeling and simulation for assessment of collision risk of an UAV and other aircraft. The concepts used for modeling, implementation and evaluation of UAVs are presented along with preliminary results. Additionally, the state of the art of the theme discussed and future research activities to be performed are presented as well.
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Mecânica estatística de sistemas de agentes bayesianos: aplicação à teoria dos fundamentos morais / Statistical mechanics of systems od bayesian agentes: application to the moral foundation theory

Cesar, Jônatas Eduardo da Silva 13 February 2014 (has links)
Moral e ideologia política estão intrinsecamente relacionados com aprendizado, tipos de personalidade e estratégias cognitivas de indivíduos. Usando um modelo de agentes Bayesianos adaptativos e interagentes tentaremos responder como características do aprendizado moral na infância e adolescência estão relacionadas à ideologia, traços de personalidade e estratégias cognitivas. Assumimos que o aprendizado moral do agente pode ser dividido em duas fases. A primeira fase é uma mímica do aprendizado de pessoas na infância e adolescência. Nessa fase, o modelo se assemelha ao aprendizado Bayesiano supervisionado, onde a estratégia para lidar com novas informações muda com a quantidade de informação recebida. Posteriormente, na segunda fase, agentes com estratégias cognitivas fixas discutem assuntos públicos, com conteúdo moral, e mudam suas opiniões com a motivação de diminuir o custo psicológico de discordância com seus parceiros sociais. Comparando as assinaturas estatísticas das opiniões dos agentes na segunda fase com assinaturas similares obtidas através do Questionário dos Fundamentos Morais, concluímos que nosso modelo apresenta diversas caraterísticas que tem respaldo experimental. Por exemplo, a quantidade de informação moral julgada na primeira fase está positivamente correlacionada com o liberalismo. Além disso, agentes que são estatisticamente identificados como liberais se adaptam mais rapidamente a mudanças na sociedade. Também constatamos que com o aumento do parâmetro de nosso modelo denominado pressão social, agentes estatisticamente identificados com pessoas liberais passam a ter perfis estatísticos mais parecidos com os de pessoas conservadores. Os métodos usados neste estudo, simuações de Monte Carlo, aproximação de campo médio, são típicos da Mecânica Estatistica. / Moral and political ideology are intrinsically related with learning processes, personality traits and individual cognitive strategies. Using an adaptive interacting Bayesian agent model we try to understand how characteristics of childhood and adolescent moral learning are related with ideology, personality traits, and cognitive strategies. We assume that the agents moral learning can be divided in two phases. The first phase is a mimic of the learning processes of individuals in childhood and adolescence, in this phase, the model resembles the Bayesian supervised learning, where the strategy to deal with new information changes with the total amount of received information. Later, in the second phase, agents with frozen cognitive strategies discuss public issues, with moral content, and change its opinion motivated to decrease the psychological cost of disagreement with its social partners. Comparing the statistical signatures of agents opinions in the second phase with similar signatures obtained from data of the Moral Foundations Theory Questionnaire, we conclude that our model presents several features that have experimental support. For example, the amount of moral information acquired in the first phase is positively correlated with liberalism. Moreover, agents which are statistically identified as liberal adapt more quickly to changes in society. We also found that with increase of the social pressure parameter, agents statistically identified as liberals will have statistical profiles more similar with conservatives. The methods used in this study, Monte Carlo simulations, mean field approximation, are typical of Statistical Mechanics.
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Influência da complexidade da representação de estratégias em modelos evolucionários para o dilema do prisioneiro com n jogadores. / Influence of strategy representation complexity in evolutionary models for the n-players Prisoner\'s Dilemma.

Bó, Inácio Guerberoff Lanari 19 December 2007 (has links)
Em Teoria dos Jogos, o Dilema do Prisioneiro para N Participantes (DPNP) é o problema que representa, em sua forma elementar, o paradoxo que gera as dificuldades existentes na formação da cooperação entre mais de dois agentes. Diversos trabalhos foram e continuam sendo feitos sobre esse tema, no sentido de compreender melhor os fatores que influenciam o surgimento e a evolução da cooperação numa sociedade. Neste trabalho, o objetivo principal é o de analisar o impacto do poder expressivo de um modelo de representação de estratégias neste surgimento e evolução. Para tal, foi desenvolvido um modelo computacional de jogos evolutivos, onde agentes participam repetidamente do DPNP. Nele, as estratégias que definem qual será a jogada de um determinado agente são desenvolvidas e selecionadas através de mecanismos de mutação e reprodução daquelas que obtiveram melhores resultados nas iterações anteriores, e implementadas através de duas representações com diferentes poderes computacionais: autômatos finitos e autômatos adaptativos. Este modelo foi implementado num sistema denominado S2E2 onde foram executados diversos experimentos de simulação. Através da comparação dos resultados obtidos para ambas as representações, verificou-se que em ambos os casos a sociedade consegue atingir, após um período inicial, um nível de cooperação relativamente alto e estável. A análise das estratégias utilizadas pelos agentes, entretanto, mostrou que o uso de autômatos adaptativos resulta em uma pequena vantagem, embora estatisticamente não significativa, pois permite surgir estratégias que visam retornar a uma situação de cooperação. / In Game Theory, the n-Players Prisoner\'s Dilemma (NPPD) is a problem that represents, in its elementary form, the paradox that leads to the existing difficulties in the development of cooperation between two or more agents. Many works were and are still being done about this subject, trying to better understand the factors that influence the development and evolution of cooperation in a society. In this work, the main objective is to analyze the impact of the expressive power of the strategies representation model in this development and evolution. In order to do so, a computational model of evolutionary games was developed, where agents are spatially distributed and participate on the NPPD with five participants, interacting only with their neighbors. In this model, the strategies that define the agent\'s decisions are developed and selected through mutation and reproduction of those strategies that obtained better results in the last iterations, and they are implemented by two representations with different computational power: finite automata and adaptative automata. This model was implemented in a system called S2E2 and several simulation experiments were carried on. Comparing the results obtained in those experiments, it was verified that after an initial period of time in both cases the society achieved a relatively high and stable level of cooperation. On the other hand, the analysis of the strategies used by the agents showed that the use of adaptative automata resulted in a slight advantage, although not statistically significative, because they allow the emergence of strategies that return to a situation of cooperation.
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Sistema de simulação de circuitos neuronais da medula espinhal desenvolvido em arquitetura web. / Simulation system of spinal cord neuronal circuitry developed in a web-based architecture

Cisi, Rogério Rodrigues Lima 18 December 2007 (has links)
Este trabalho descreve o desenvolvimento de um sistema de simulação de circuitos neuronais, com interface de utilização amigável e arquitetura baseada em web. O sistema é direcionado ao estudo de redes de neurônios da medula espinhal, responsáveis pelo controle motor, sujeitas à ativação por vias superiores e periféricas ou por estímulos elétricos. Sua utilidade está relacionada à criação de hipóteses ou teorias sobre o processamento neuronal realizado no caso são ou patológico, a atividades como a interpretação de resultados de experimentos eletrofisiológicos realizados em humanos e no direcionamento e validação de procedimentos experimentais. Para os propósitos deste projeto, a simulação computacional é o recurso mais indicado a se utilizar, considerando o grande número de variáveis envolvidas e o caráter não-linear dos elementos constituintes. As simulações devem retratar de maneira fidedigna as principais propriedades que caracterizam os núcleos neuronais a se estudar. Essas propriedades estão associadas ao recrutamento de unidades motoras, às relações de entrada-saída dos conjuntos neuronais, à influência das vias aferentes sobre os motoneurônios, ao papel da inibição recorrente e da inibição recíproca, à geração de força e do sinal eletromiográfico, entre outros. A simulação do reflexo H, que é uma técnica muito importante utilizada em estudos neurofisiológicos, está presente neste trabalho. Pretende-se que o sistema de simulação aqui proposto seja uma ferramenta útil para pesquisa e ensino da neurofisiologia do controle motor, provendo subsídios que levem a um melhor entendimento dos circuitos neuronais modelados. / This work describes the development of a simulation system of neuronal circuitry, having a user-friendly interface and based on web architecture. The system is intended for studying spinal cord neuronal networks responsible for muscle control, subjected to descending drive or electrical stimulation. It is potentially useful in many activities, such as the interpretation of electrophysiological experiments conducted with humans, the proposition of hypotheses or theories on neuronal processing. Computer simulation is the most indicated approach to attain the objectives of this project because of the huge number of variables and the non-linear characteristics of the constituting elements. The simulations should mimic in a faithful way the main properties related to the modeled neuronal nuclei. These properties are associated with: i) motor-unit recruitment, ii) neuronal nuclei input-output relations, iii) afferent tract influence on motoneurons, iv) effects of recurrent inhibition and reciprocal inhibition, v) generation of force and electromyogram, and others. The generation of the H-reflex by the Ia-motoneuron pool system, which is an important tool in human neurophysiology, is included in the simulation system. The biological reality obtained with the present simulator and its web-based implementation make it a powerful tool for researchers in neurophysiology.
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Análise de um sistema de navegação para veículo submarino autônomo. / Navigation system analysis for autonomous underwater vehicles.

Diana, Rodrigo Eiji Yamagata 07 May 2018 (has links)
O ambiente aquático tem notória importância para a pesquisa, pela biodiversidade e vastidão, e também do ponto de vista comercial, para a indústria militar e de óleo&gás por exemplo. Entretanto, a sua exploração é prejudicada por diversos fatores, entre eles devido à dificuldade de navegação. Infelizmente, carece-se de sinal GPS (Global Positioning System) embaixo d\'água, o que exige outras técnicas de localização. Assim, este trabalho analisa um sistema de navegação para um veículo submarino autônomo. Graças a sensores de velocidade, girômetros, bússola, entre outros, aplica-se o princípio de dead reckoning para calcular a posição atual do veículo a partir da última posição conhecida. Para tal, é feito inicialmente um estudo dos sensores a serem utilizados e um algoritmo de navegação é proposto, cujos resultados são expressos em coordenadas geodésicas (latitude e longitude), permitindo a visualização da trajetória do veículo em mapas geo-referenciados. Além disso, problemas práticos de medição são tratados. Em seguida, é feito um estudo sobre o ruído dos sensores, utilizando a curva de variância de Allan para caracterização dos sinais dos girômetros e do DVL (Doppler Velocity Logger). Por meio de equações de propagação de erro, os ruídos são recuperados em simulação, permitindo a estimação do erro de posição e de atitude (posição angular) acumulados para uma dada manobra. Finalmente, discute-se um critério de emersão a partir das estimativas de erro de posição. / The main part of our planet is filled with water, so the aquatic environment has notorious research and commercial importance. However, its exploration faces many difficulties. In navigation, the lack of GPS signal (Global Positioning System) during underwater missions requires different techniques, so this document focus on analyzing a navigation system for autonomous underwater vehicles. Thanks to different embedded sensors, like DVL (Doppler Velocity Logger), compass, gyrometers and others, the processes of dead reckoning is applied, witch calculates vehicle\'s current position by using the previously determined position. To do so, a navigation algorithm is implemented, providing geodesic coordinates to plot vehicle\'s trajectories on geo-referenced maps. Also, practical difficulties are discussed and treated. To improve the quality of the results, girometer\'s and DVL\'s errors are analyzed using Allan\'s variance and the navigation errors are estimated using first order time derivative equations in an augmented state space. Lastly, it is discussed a criterion to emerge and correct the vehicle\'s position using GPS signal.
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Avaliação de risco em operações de pouso de aeronaves em pistas paralelas utilizando procedimentos e técnicas CSPA. / Risk assessment in aircraft landing operations in parallel runways using CSPA procedures and techniques.

Matsuyama, Rafael Tsuji 13 June 2011 (has links)
Historicamente, os sistemas de tráfego aéreo incorporaram níveis de automação nas atividades de controle do espaço aéreo com o intuito de atender à crescente demanda por serviços aéreos e de melhorar os níveis de segurança nos procedimentos de voo. Com o crescimento expressivo previsto para os próximos anos, devido ao aumento nos números de voos e de usuários, as opções tradicionais de expansão da malha aérea e / ou construção de novos aeroportos se tornaram onerosas economicamente, tornando necessária a adoção de alternativas, tais como as técnicas / procedimentos para pousos em pistas paralelas, como forma de aproveitar parte da atual infraestrutura aeroportuária existente, sem a necessidade de enormes aportes financeiros. Para avaliar a viabilidade de projetos de pousos simultâneos em pistas paralelas, um dos fatores importantes a serem analisados é o da avaliação do risco de colisão entre aeronaves associado durante esses procedimentos. Nesse cenário, este trabalho de pesquisa propõe uma extensão no modelo de avaliação de segurança de Ogata para procedimentos de pouso em pistas paralelas, considerando que o modelo original tem o objetivo de medir o nível de risco associado somente para operações de pouso convencionais em pistas paralelas. A extensão deste modelo ocorre no sentido de também permitir a simulação em outros cenários distintos de pouso, o que torna possível tanto a realização de comparativos entre técnicas / procedimentos utilizadas em operações de pouso em pistas paralelas, quanto a avaliação do nível de risco associado. Este modelo estendido de segurança utiliza o método de Monte Carlo, da mesma forma que o original, em que um número elevado de simulações de cenários possíveis de pousos em pistas paralelas é avaliado. Com os resultados obtidos, é analisado o impacto da variação da distância entre as pistas na segurança de pousos em pistas paralelas. / Historically, air traffic control systems have incorporated some levels of automation to manage procedures of airspace control in order to meet the growing demand for air transportation services and to improve levels of safety in flight procedures. With significant growth expected in the coming years due to an increase in numbers of flights and passengers, the traditional options of expanding the air traffic network and / or construction of new airports have become economically burdensome, requiring the adoption of alternatives such as techniques / procedures for landings on parallel runways as a way of taking advantage of part of the current airport infrastructure, without requiring enormous financial contributions. To assess the feasibility of projects of landing in parallel runways, one of the important factors to be analyzed is the evaluation of the risk of collision between aircraft, associated to these procedures. In this scenario, this research proposes to extend the Ogata safety assessment model in procedures for landing on parallel runways, whereas the original model aims to measure the level of risk associated only with conventional landing operations in parallel runways. The extension of this model occurs in order to allow the simulation of different landing scenarios, which makes possible both the conduct of comparative techniques / procedures used in landing operations on parallel runways, such as the risk level assessment. This model uses the Monte Carlo simulation, the same as the original model, in which a large number of simulations of possible scenarios for landings on parallel runways are evaluated. With these results, it studies the impact of the change of distance between lanes on the safety of aircraft landing on parallel runways.
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Dimensionamento de frota de navios rebocadores de apoio marítimo offshore. / Determining fleet sizing of tugboats for offshore support services.

Tiago, Leandro Lara 06 March 2018 (has links)
A presente pesquisa aborda o problema de dimensionamento de frota de navios rebocadores do tipo AHTS, que são utilizados essencialmente nas tarefas de operações de apoio à exploração e produção de petróleo offshore (em alto mar). Essas atividades se caracterizam pela requisição simultânea de múltiplos navios de classes diferentes, e possuem parâmetros como: compatibilidade de classes de navios com as tarefas, duração em dias, local de execução e instante desejado de atendimento. Para representar este problema foi desenvolvido um modelo de simulação com parâmetros estocásticos, cuja programação é orientada para minimização dos custos totais da operação, que englobam custos fixos, custos de penalidade por atraso no atendimento das tarefas, e penalidade por falta de cumprimento de tarefas. A abordagem de solução do modelo é a busca exaustiva onde são comparados cenários de simulação de eventos discretos. Adicionalmente, foram comparadas 2 modos de escolhas de tarefas na fila de tarefas, o primeiro é o modo FIFO (First In First Out), o segundo modo é a priorização de tarefas com maior custo de penalidade associado para o dimensionamento de frota. / This research addresses a fleet sizing problem of anchor and handling and tug supply vessels (AHTS), which support the exploration and production of oil at the sea. The support activities are characterized by simultaneous request of multiple vessels of one or more classes. Other characteristics of the research problem are:: the compatibility between vessels and tasks, task duration (in days), a place of execution the task and a desired instant to be attended. A simulation model with stochastic parameters was developed to represent this problem, aiming to minimize the total operational cost that includes fixed costs,penalty costs if tasks are delayed and penalty costs with not completed tasks. The strategy to solve this problem was the exhausted search through discrete-event simulation. Aditionally, 2 methods of approach for the queue were analyzed: the first one is the FIFO (First In First Out) and the second one is the priority according the highest penalty cost to size the fleet.
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Simulação de transporte de massa de um soluto em meio poroso com auxílio do CFD (Computer Fluid Dynamics). / Solute mass transport simulation in a porous media with CFD\'s support (Computer Fluid Dynamics).

Ricardo Frankfurt 23 October 2008 (has links)
Com o avanço dos computadores pessoais, problemas técnicos complexos, antes restritos aos grandes centros de pesquisas internacionais, passam a ser acessíveis pelas mais diversas áreas do conhecimento, como as engenharias e em particular a Engenharia Química. Fenômenos físicos são representados matematicamente por equações diferenciais, que na maioria das vezes não possuem solução analítica possível. O CFD ( Computer Fluid Dynamics) é uma técnica numérica iterativa, que busca a solução destas equações diferenciais através da discretização do domínio estudado e das equações que governam o fenômeno envolvido. Neste trabalho, através de um software especialista de CFD, o ANSYS CFX 11.0, foi simulado o transporte de massa e momento de um soluto traçador, o Cloreto, presente no sal Cloreto de Sódio, em um meio poroso. Em seguida, os resultados desta simulação foram comparados e validados por um experimento de transporte de massa numa caixa de areia. / With the advance of the personal computers, complex technical problems, before restricted to the huge centers of international researches, have become more accessible by many areas of the knowledge, like the engineering and in particular the Chemical Engineering. Physical phenomena are represented mathematically by differentials equations, which most of the time do not have possible analytical solution. CFD (Computer Fluid Dynamics) is an iterative numeric technique, which search the solution of these differentials equations through both discretization of the studied domain and the equations that govern the involved phenomenon. In this work, through a CFD\'s specialist software, ANSYS CFX 11.0, it was simulated the mass and momentum transport of a solute tracer, Chloride, present in Sodium Chloride, in a porous media. After this, the simulations results were compared and validated in a mass transport experiment in a sand box.

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