LIMA JÚNIOR, O. A. de. SKMotes : um kernel semipreemptivo para nós de redes de sensores sem fio. 2011. 91 f. Dissertação (mestrado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-02-10T19:02:03Z No. of bitstreams: 1 2011-dis_oalimajunior.pdf: 2767952 bytes, checksum: 003409fd0de13eaaac0200e8f9b5a633 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-02-10T19:02:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011-dis_oalimajunior.pdf: 2767952 bytes, checksum: 003409fd0de13eaaac0200e8f9b5a633 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-02-10T19:02:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011-dis_oalimajunior.pdf: 2767952 bytes, checksum: 003409fd0de13eaaac0200e8f9b5a633 (MD5) Previous issue date: 2011-10 / The ever-increasing developments of low-power integrated circuits have made it possible the design of very small low-cost and low-power electronic sensors with wireless communication and computing capabilities. Those devices, in their turn, made it feasible the implementation of the so-called Wireless Sensors Networks (WSN). WSN is a network of such devices (known as nodes), each one having an embedded microcontroller and a communication module which makes it possible the nodes to be used as sensors which process and exchange information with the other nodes, in order to achieve a speci c purpose. Usually, due to the nodes very limited processing power, a very simple operating system (SO) is used to manage the node's processing and communicating capabilities by executing tasks in a concurrent fashion. The SO is a very important part in the design of a WSN and, depending on the concurrence model used on its design, the SO can be divided into two types: event-based or thread-based SO's. Event-based models make it di cult for the programmer to control the execution ow and are not suitable for tasks with long computation time. Thread-based models, on the other hand, present heavy memory use, but have a much simpler programming model and good real-time responses. In this sense, this dissertation proposes a new semi-preemptive SO, called SKMotes has the relatively easy-programming model related to thread-based models and a low memory usage. Despite SKMotes be thread-based, it is not fully preemptive, since at any given time, only a subset of the system's threads is executing as preemptive priority-based tasks and the rest of them remains on hold, which makes for low context usage, since the threads do not need data stack. This approach provides low time response for high-priority threads while at the same time guarantees lower memory usage than that of preemptive kernels. These features make SKMotes very suitable for WSN applications where there is a combination of I/O-oriented tasks and task with long computation times (for example, applications that perform data compression and/or cryptography). After being implemented, SKMotes' performance analysis was carried out by using a specially-designed FPGA-based module, which made it possible to perform CPU-usage measurements as well as threads' time response, with the system on the y. The measurement's results showed that, for the considered test-scenario, SKMotes presents CPU-usage rates equal to preemptive multi-threading approaches but having a lower memory usage (20). / Redes de Sensores sem Fio (RSSFs) são fruto dos recentes avan cos nas tecnologias de sistemas micro-eletro-mecânicos, circuitos integrados de baixa potência e comunicação sem baixa potência. Estes avan ços permitiram a cria ção de min usculos dispositivos computacionais de baixo custo e baixa potência, capazes de monitorar grandezas fí sicas do ambiente e estabelecer comunica ção uns com os outros. Estes dispositivos, denominados n os sensores, são dotados de um microcontrolador simples, elementos sensores, r adio transceptor e fonte de alimenta ção. Desenvolver aplica çoes para RSSFs ée um grande desafio. O sistema operacional (SO) ée um componente essencial de um projeto de uma aplica ção para RSSFs. Em rela ção ao modelo de concorrência, podem-se dividir os SOs em duas categorias: baseados em eventos e baseados em threads. O modelo baseado em eventos cria dificuldades ao programador para controlar os fluxos de execu ção e não se ajusta a problemas com longos perí odos de computação. Por outro lado, o modelo baseado em threads tem alto consumo de mem oria, mas fornece um modelo de programa ção mais simples e com bons tempos de resposta. Dentro desse contexto, esta disserta ção propõe um novo SO para RSSFs, chamado SKMotes, que explora as facilidades de programa ção do modelo threads aliadas a baixa ocupa ção de mem oria. Este SO utiliza um modelo de concorrência baseado em threads, mas não completamente preemptivo, pois em dado momento apenas um subconjunto das threads do sistema est a executando no modo preemptivo baseado em prioridades. O restante das threads permanece em espera, ocupando apenas um contexto m nimo de execu ção, que não contempla a pilha de dados. O principal objetivo desse modelo é prover tempos de resposta baixos para threads de alta prioridade, ao mesmo tempo que garante baixo consumo de energia e ocupa ção de mem oria mais baixa do que kernels preemptivos. Estas caracter sticas permitem que o SKMotes seja empregado em aplica ções de RSSFs que utilizem um conjunto de tarefas orientadas a E/S e a longos per íodos de computação. Por exemplo, aplica ções de RSSFs que realizem fun ções de compressão de dados, criptogra a, dentre outras. A avalia ção de desempenho do SO proposto foi realizada em um ambiente de testes, baseado em uma FPGA, projetado para esta disserta ção, que permite realizar medi ções da utiliza ção da CPU e do tempo de resposta das threads, ao mesmo tempo em que interage com a plataforma do n o sensor atrav es da interface de comunica ção serial. Este ambiente de testes pode ser reutilizado em diferentes cen arios de avaliação de desempenho de sistemas computacionais baseados em microcontroladores. Os testes de avalia ção de desempenho mostram que, para os casos de teste realizados, o SKMotes apresenta ocupa ção do processador equivalente as solu ções baseadas em multithreading preemptivo, mas com consumo de mem oria de dados, em m edia, 20% menor. Al em disso, o SKMotes e capaz de garantir tempos de respostas, em m edia, 34% inferiores as solu ções baseadas em kernels de eventos. Quando se avalia apenas os casos de teste que possuem threads orientadas a E/S e a longos per odos de computação, o tempo de resposta chega a ser, em m edia, 63% inferior ao apresentado por kernels baseados em eventos.

OLIVEIRA, P. W. Estudo comparativo de técnicas de controle de manipuladores robóticos. 2016. 95 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-05-11T17:10:08Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_pwoliveira.pdf: 9627513 bytes, checksum: 5eaea55591fecdd7b64aa918e2be94ec (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-25T17:38:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_pwoliveira.pdf: 9627513 bytes, checksum: 5eaea55591fecdd7b64aa918e2be94ec (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-25T17:38:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_pwoliveira.pdf: 9627513 bytes, checksum: 5eaea55591fecdd7b64aa918e2be94ec (MD5) Previous issue date: 2016-01-29 / Industrial robots today are widely used in industrial processes, whether in assembly processes or product quality verification processes. The task of the robotic manipulator is then seek to position the tool in the desired position with the smallest error as possible, this is done by using control techniques. Despite the existence of modern techniques of control, fixed earnings drivers are still the most industrially used because of its simplicity. Controller with adjustable gains typically require a training period, which makes replacement of this something expensive from the industrial point of view. This paper presents a comparison between classical control techniques, such as proportional integral derivative control, and adjustable gains techniques, set by gain scheduling and fuzzy logic, from the point of they are easy and quick implementation in the field industrial and it is not necessary to adjust the gains to all new desired trajectory. The results show that the adjusted fuzzy controller has a greater ability to adjust to different paths without modification of parameters when compared to other techniques, besides presenting a tolerance to external disturbances and changes in system dynamics / Robôs industriais hoje em dia são amplamente utilizados em processos industriais, sejam em processos de montagem ou processos de verificação de qualidade de produtos. A tarefa do manipulador robótico é, então, buscar posicionar a ferramenta na posição desejada com o menor erro possível, isto é feito através do uso de técnicas de controle. Apesar da existência de técnicas modernas de controle, os controladores de ganhos fixos ainda são os mais utilizados industrialmente devido a sua simplicidade. Controladores de ganhos ajustáveis normalmente necessitam de um período de treinamento do controlador ou de dados da dinâmica do sistema para o seu projeto, o que torna a substituição de controladores deste tipo algo dispendioso do ponto de vista industrial. Este trabalho apresenta uma comparação entre técnicas de controle clássicas, tal como o controle proporcional integral derivativo, e técnicas de ganhos ajustáveis de fácil implementação, ajuste por escalonamento dos ganhos e por lógica fuzzy, partindo do ponto que sejam fáceis e de rápida implementação no ramo industrial e que não seja necessário ajustar os ganhos a toda nova trajetória desejada. Os resultados mostram que o controlador ajustado por fuzzy tem uma maior capacidade de se ajustar a diferentes trajetórias sem necessidade de modificações de parâmetros quando comparado as outras técnicas, além de apresentar uma tolerância a perturbações externas e modificações na dinâmica do sistema

Orientador: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira / Banca: Erica Regina M. D. Machado / Banca: José Roberto Castilho Piqueira / Resumo: Este trabalho aborda o problema de modelagem e controle de uma classe de sistemas não-lineares utilizando modelos Fuzzy Takagi-Sugeno (TS). A contribuição principal foi a flexibilização dos ganhos do controlador, em função das condições iniciais da planta, tornando os controladores mais relaxados. A matriz X, positiva definida, relacionada à função de Lyapunov V(x(t))=xT(t)X-1x(t) é relaxada utilizando o conceito de politopo, em relação ao politopo das condições iniciais. O controlador, descrito por modelos fuzzy TS do mesmo tipo da planta, apresenta seus ganhos dependentes das condições iniciais. As análises de estabilidade e problemas de projetos de sistemas de controle são descritos através de Desigualdades Matriciais Lineares (em inglês, Linear Matrix Inequalities (LMIs)), que podem ser resolvidos eficientemente por técnicas de programação convexa. As técnicas de projeto também permitem a especificação da resposta transitória através da taxa de decaimento e especificação de restrições nas entradas e saídas do sistema. O projeto e a simulação do controle de um sistema bola-viga ilustram a aplicação das condições relaxadas de estabilidade para sistemas não-lineares. / Abstract: This work considers the problem of modeling and designing of a class of nonlinear systems, described by Takagi-Sugeno (TS) fuzzy models. The main contribution was the flexibility of the controller s gains, was a functions of the initial conditions of plant, making the controllers to be more relaxed. The matrix X, positive definite, related to the Lyapunov function V(x(t))=xT(t)Px(t) is relaxed using the concept of convex polytope, in relation to the polytope of the initial conditions. The controller, that is described by a Takagi-Sugeno model with the same structure of the plant, has its gains depending on the initial conditions of the plant. The analysis of stability and problems of designing of control systems are described as the solution of LMIs (Linear Matrix Inequalities) that can be efficiently solved by convex programming techniques. The design methods also allows the specification of the decay rate, constraints on control input and output. One of the proposed methods system is applied in the control of a ball-beam. / Mestre

Orientador: José Alfredo Colovan Ulson / Banca: Ricardo Augusto Souza Fernandes / Banca: André Luíz Andreoli / Resumo: O Brasil possui um grande potencial no setor do agronegócio e a associação desse setor com o desenvolvimento tecnológico deu origem à Agricultura de Precisão. Nesse contexto, o uso de sensores de Nitrogênio foliar de tempo real, especificamente os que utilizam como princípio de funcionamento e espectrometria, em conjunto com sistemas inteligentes computacionais, tem contribuído de forma decisiva para o incremento da produtividade no campo, evitando a aplicação excessiva de insumos e, assim, preservando o meio ambiente. Um insumo comumente aplicado na cultura de cana-de-açúcar é o Nitrogênio que, apesar de ter grande contribuição econômica, impõe grande impacto ao meio ambiente, principalmente na poluição de aquíferos e mananciais. Dessa maneira, a quantidade aplicada desse nutriente é de grande importância, pois sua falta limita o crescimento da cultura e seu excesso polui o meio ambiente. A determinação da quantidade de Nitrogênio pode ser feita por meio do uso de sensores espectrométricos na faixa do infravermelho próximo visando a cobertura verde da cultura. Entretanto, no estágio inicial de crescimento, a cobertura verde não é plena, de forma que o sensor detecta, além da cobertura verde, o solo e cobertura morta, acrescentando ruído à medida da refletância usada para a estimação do teor de Nitrogênio na planta. Nesse cenário, este trabalho tem o objetivo de mapear a relação entre os valores fornecidos pelo sensor N-SENSOR ALS do fabricante norueguês YARA e os teores reais de Nitrogênio na planta medidos em laboratório. Mais especificamente, sistema de inferência neuro-fuzzy adaptativo (ANFIS), redes neurais artificiais do tipo Perceptron de Múltiplas Camadas (PMC) e General Regression Neural Network (GRNN) serão empregados visando a identificação e o aprendizado da relação entre os valores medidos pelo sensor N-SENSOR ALS e os valores reais obtidos em laboratório, eliminando os ruídos... / Abstract: Brazil has a great potential in the agribusiness sector and the association of this sector with technological development gave rise to precision agriculture. In this context, the use of soil sensors for real-time, specifically those using operating principle as spectrometry, together with computational intelligent systems are contributing decisively to increasing productivity in the field, avoiding excessive use of inputs and thus preserving the environment. An ingredient commonly used in the cultivation of sugar cane is the nitrogen that, depite great economic contribution, imposes great impact on the environment, especially in aquifers and fountains pollution. Thus, the applied amount of this nutrient is of great importance, since the lack of limits crop growth and excess pollute the environment. The determination of the nitrogen content can be made through the use of spectrometric sensors in the near-infrared aiming the green cover crop. However, in the initial stage of growth the green coverage is not complete, so the sensor "sees" beyond the green cover, soil and mulch, adding noise to the measurement of reflectance used to estimate the percentage of nitrogen in plant. In this scenario, this paper aims to map the relationship between the values provided by the sensor N-SENSOR ALS Norwegian YARA manufacturer and the actual levels of nitrogen in the plant measured in the laboratory. More specifically, systems of inference adaptive neuro-fuzzy (ANFIS), artificial neural network Multilayer Perceptron type (MLP) and General Regression Neural Network (GRNN) are employed in order to identify learning and the relationship between the values measured by the sensor N-SENSOR ALS and actual obtaind in the laboratory, eliminating the noise imposed by non-green roof and external disturbances such as the variation of ambient light. The results indicate that the neuro-fuzzy approach has superior performance and neural networks can be used to correct... / Mestre

Orientador: José Alfredo Covolan Ulson / Banca: Danilo Hernane Spatti / Banca: Fernando de Souza Campos / Resumo: O uso de técnicas de controle preditivo e de sistemas inteligentes na resolução de problemas de controle de grande complexidade tem crescido significativamente na última década. Parte disso se deve ao fato destas abordagens já terem sido utilizadas com sucesso em uma vasta gama de aplicações, demonstrando sua robustez e eficiência. Porém, o uso destas técnicas ainda é pequeno quando comparado com o controle PID (proporcional integral derivativo) clássico, ainda que apresentem resultados melhores. Assim, a maioria das publicações presentes na literatura que utilizam estas técnicas de controle mais sofisticadas tem como objetivo resolver um problema específico de controle. Para isso, em geral, adota-se uma determinada abordagem sem que necessariamente se faça uma avaliação a respeito de qual dos métodos existentes seria o mais eficiente, uma vez que o foco é apenas a resolução do problema. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de três das técnicas de controle inteligente e/ou preditivo mais aceitas para o controle de processos industriais frente ao controlador PID clássico, de uso generalizado na indústria. Mais especificamente, optou-se por utilizar o controlador MPC, o controlador Fuzzy e o controlador Neural Preditivo para o controle de um processo industrial e, então, avaliar o desempenho por meio das métricas ISE e ITSE, além de comparar o sobressinal máximo, erro estacionário e tempo de acomodação. Por fim, os resultados de desempenho de cada ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of predictive control techniques and intelligent systems in the resolution of complex control problems has increased in the last decade. Part of this is due to the fact that these approaches have already been used successfully in a wide range of applications, demonstrating their robustness and efficiency. However, the use of these techniques is still small when compared to the classic PID (derivative proportional integral) control, although they present better results. Thus, most publications in the literature that use these more sophisticated control techniques aim to solve a specific control problem. For this, in general, a certain approach is adopted without necessarily making an evaluation as to which of the existing methods would be the most efficient, since the focus is only the resolution of the problem. In this context, the objective of this work was to evaluate the performance of three of the most accepted intelligent and / or predictive control techniques for the control of industrial processes against the classical PID controller, widely used in industry. More specifically, it was decided to use the MPC controller, the Fuzzy controller and the Neural Predictive controller to control an industrial process, and then evaluate the performance through the ISE and ITSE metrics, in addition to comparing the maximum overshoot, stationary error and accommodation time. Finally, the performance results of each controller were confronted with the classic PID controller... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Redes de sensores sem Fio (RSSFs) sÃo fruto dos recentes avanÃos nas tecnologias de sistemas micro-eletro-mecÃnicos, circuitos integrados de baixa potÃncia e comunicaÃÃo sem fio de baixa potÃncia. Estes avanÃos permitiram a criaÃÃo de minÃsculos dispositivos computacionais de baixo custo e baixa potÃncia, capazes de monitorar grandezas fÃsicas do ambiente e estabelecer comunicaÃÃo uns com os outros. Estes dispositivos, denominados nÃs sensores, sÃo dotados de um microcontrolador simples, elementos sensores, rÃdio transceptor e fonte de alimentaÃÃo. O sistema operacional (SO) à um componente essencial de um projeto de uma aplicaÃÃo para RSSFs. Em relaÃÃo ao modelo de concorrÃncia, podem-se dividir os SOs em duas categorias: baseados em eventos e baseados em threads. O modelo baseado em eventos cria diculdades ao programador para controlar os uxos de execuÃÃo e nÃo se ajusta a problemas com longos perÃodos de computaÃÃao. Por outro lado, o modelo baseado em threads tem alto consumo de memÃria, mas fornece um modelo de programaÃÃo mais simples e com bons tempos de resposta. Dentro desse contexto, esta dissertaÃÃo propÃe um novo SO para RSSFs, chamado SKMotes, que explora as facilidades de programaÃÃo do modelo threads aliadas à baixa ocupaÃÃo de memÃria. Este SO utiliza um modelo de concorrÃncia baseado em threads, mas nÃo completamente preemptivo, pois em dado momento apenas um subconjunto das threads do sistema està executando no modo preemptivo baseado em prioridades. O restante das threads permanece em espera, ocupando apenas um contexto mÃnimo de execuÃÃo, que nÃo contempla a pilha de dados. O principal objetivo desse modelo à prover tempos de resposta baixos para threads de alta prioridade, ao mesmo tempo que garante baixo consumo de energia e ocupaÃÃo de memÃria mais baixa do que kernels preemptivos. Estas caracterÃsticas permitem que o SKMotes seja empregado em aplicaÃÃees de RSSFs que utilizem um conjunto de tarefas orientadas à E/S e a longos perÃodos de computaÃÃo. Por exemplo, aplicaÃÃes de RSSFs que realizem funÃÃes de compressÃo de dados, criptografia, dentre outras. A avaliaÃÃo de desempenho do SO proposto foi realizada em um ambiente de testes, baseado em uma FPGA, projetado para esta dissertaÃÃo, que permite realizar mediÃÃes da utilizaÃÃo da CPU e do tempo de resposta das threads, ao mesmo tempo em que interage com a plataforma do nà sensor atravÃs da interface de comunicaÃÃo serial. Este ambiente de testes pode ser reutilizado em diferentes cenÃrios de avaliaÃÃo de desempenho de sistemas computacionais baseados em microcontroladores. Os testes de avaliaÃÃo de desempenho mostram que, para os casos de teste realizados, o SKMotes apresenta ocupaÃÃo do processador equivalente Ãs soluÃÃes baseadas em multithreading preemptivo, mas com consumo de memÃria de dados, em mÃdia, 20% menor. AlÃm disso, o SKMotes à capaz de garantir tempos de respostas, em mÃdia, 34% inferiores Ãs soluÃÃes baseadas em kernels de eventos. Quando se avalia apenas os casos de teste que possuem threads orientadas à E/S e a longos perÃodos de computaÃÃo, o tempo de resposta chega a ser, em mÃdia, 63% inferior ao apresentado por kernels baseados em eventos.

Orientador: Carlos Roberto Minussi / Banca: Mara Lúcia Martins Lopes / Banca: Fabricio Olivetti de França / Resumo: Neste trabalho apresenta-se um método para detecção e classificação de distúrbios de tensão em sistemas de distribuição de energia elétrica. A partir das oscilografias de tensão, medidas na subestação, aplica-se o algoritmo de seleção negativa de um sistema imunológico artificial para diferenciar os sinais entre próprios e não-próprios. Os sinais classificados como próprios representam a operação normal do sistema, isto é, alimentador sem a presença de distúrbio, e os classificados como não-próprios são sinais onde há a presença de uma anormalidade. A análise dos sinais é realizada através do janelamento das oscilografias onde são realizadas comparações entre os sinais e os detectores previamente criados, avaliando a afinidade entre as janelas. Caso a afinidade entre os sinais ultrapasse um limiar preestabelecido pelo operador, é encontrado um casamento, e o sinal é classificado. Com esta proposta busca-se a concepção de um método que possa ser modificado facilmente, para atender a permanente evolução das tecnologias das subestações. Para validar e avaliar o desempenho do método foram realizados testes com quatro sistemas de distribuição de energia elétrica, sendo três sistemas testes de 5, 33 e 84 barras e um sistema real de 134 barras / Abstract: This work presents a method to detect and classify voltage disturbances in electrical distribution systems. The Negative Selection Algorithm of an artificial immunological system is applied to the voltage oscillographs, measured on the substation, to distinguish the signals as self or nonself. The signals classified as self represent the normal operation of the system, i.e. the feeder without disturbance, and those classified as nonself are the signals where there are some abnormalities. The signal analysis is performed by windowing the oscillographs comparing the signals and the detectors previously created, evaluating the affinity with the windows. If the affinity with the signals overpasses a predefined limit a matching is found and the signal is classified. This proposal is a method that can be easily modified to attend the fast evolution of the substation technologies. To validate the performance tests were done to four different distribution systems, including one real system / Mestre

Orientador: Carlos Roberto Minussi / Banca: Anna Diva Plasencia Lotufo / Banca: Maria do Carmo Gomes da Silveira / Banca: Edivaldo Romanini / Banca: Fernando Nogueira de Lima / Resumo: A evasão escolar é um dos problemas mais complexos e cruciais no âmbito da educação. Está presente e é motivo de preocupação nos vários níveis e modalidades de ensino, além de ferir o princípio da dignidade humana. No que tange ao ensino superior, internacionalmente, o fenômeno é objeto de atenção e de cuidado, no intuito de aumentar os índices de permanência e conclusão dos estudantes de graduação e minimizar os prejuízos sociais, econômicos, políticos, acadêmicos e financeiros causados a todos os envolvidos no processo educacional. Nesse contexto, é imprescindível o desenvolvimento de métodos e instrumentos eficientes e eficazes para predição, avaliação e acompanhamento de estudantes em risco de evasão, possibilitando o planejamento e a adoção de medidas proativas no intuito de minimizar a situação. Assim sendo, esta pesquisa tem por objetivo apresentar as potencialidades de um sistema inteligente capaz de identificar, de maneira proativa, continuada e acurada, o grupo de risco de evasão discente, da educação clássica-presencial, no ensino de nível superior. No desenvolvimento deste sistema foi utilizada uma das técnicas da inteligência artificial, as Redes Neurais Artificiais, mais especificamente, a Rede Neural ARTMAP-Fuzzy, uma rede neural da família ART (Adaptive Resonance Theory) que possibilita o aprendizado continuado do sistema. Para o treinamento e teste da Rede Neural e, posteriormente, a validação do sistema proposto foram utilizados os dados socioeconômicos e acadêmicos dos estudantes matriculados nos cursos superiores de tecnologia do Instituto Federal de Mato Grosso - IFMT. Os dados que compuseram os vetores de entrada do sistema foram coletados a partir de dois bancos de dados do sistema de informação do IFMT, respectivamente, o Q-seleção e o Q-Acadêmico. Este sistema faz a classificação dos padrões de entrada em propensos ... / Abstract: School dropout is one of the most complex and crucial problems in the field of education. It permeates and afflicts the several levels and teaching modalities, besides hurting the principle of human dignity. In relation to higher education, internationally, the phenomenon is an object of attention and care, aiming to increase the indexes of permanence and completion rate of the undergraduate students and minimize social, economic, political and financial damage caused to all involved in the educational process. In this context, it is fundamental to develop efficient and effective methods and instruments for prediction, assessment and monitoring of the students at risk of dropping out, making the planning and the adoption of proactive actions possible for the improvement of the situation. Thus, this study aims to present the potentialities of an intelligent system able to identify, in a proactive, continued and accurate way, the student dropout risk group in higher education classroom courses. In the development of this system one of the artificial intelligence techniques was used, the Artificial Neural Networks, more specifically, the Fuzzy-ARTMAP Neural network, a neural network of the ART (Adaptive Resonance Theory) family which makes the continued learning of the system possible. For the training and test of the Neural Network and, later, the validation of the system proposed the socio-economic and academic records of the students enrolled in the technology courses of the Federal Institute of Mato Grosso - IFMT were used. The data that constituted the input vectors of the system were extracted from two database of the IFMT information system, respectively, the Q-selection and the Q-Academic. This system classifies the input patterns in school dropout propensity. The consistence of the results, showing a success rate of the dropout group around 95% and 100% and the overall mean accuracy around ... / Doutor

Orientador: José Alfredo Covolan Ulson / Banca: Danilo Hernane Spatti / Banca: Fabrício Guimarães Baptista / Resumo: Os transformadores de potência são equipamentos de alto custo e suma importância no sistema elétrico, em virtude de que o seu mau funcionamento impacta diretamente a qualidade da energia elétrica fornecida aos consumidores. Portanto, sistemas de diagnósticos de falhas ocorridas nesses equipamentos podem auxiliar, tanto em manutenções corretivas, quanto preventivas. Este trabalho oferece um método eficiente para localização de descargas parciais em transformadores de potência que utilizam óleo mineral no seu interior, sem a necessidade de métodos intrusivos de diagnóstico. A localização da descarga parcial gerada no interior do transformador é feita por meio de cápsulas piezelétricas de baixo custo, fixadas externamente na caixa do transformador de potência, bem como, através do uso de sistemas inteligentes como redes neurais artificiais sem a utilização do TOA (time of arrival) exigindo triangulação do sinal, que demanda alta complexidade computacional, assim fornecendo as coordenadas de onde se originou a descarga parcial. Neste contexto, a redução do tempo de manutenção ou possível predição da interrupção do serviço desse equipamento faz com que o fornecimento de energia seja feito com melhor qualidade, minimizando os impactos sofridos pelos consumidores pela descontinuidade do serviço prestado pelas concessionárias de energia elétrica / Abstract: The power transformer are equipments with high cost but paramount importance in the electric system as your bad operation can directly impact on the quality of the electric energy provided to the consumers. Therefore, diagnostic systems of occurred failures on this equipment can assist even on corrective maintenance or preventive. This work offers an efficient method to locate partial discharges on the power transformers which use mineral oil inside with no need to use intrusive methods of diagnoses. The location of the partial discharge generated inside of the transformer is made via piezoeletric capsules with low cost. It is fixed externally in the box of the power transformer, as well through the use of intelligent systems as neurotic artificial networks without the use of the TOA (time of arrival) requiring the triangulation signal which demands high computational complexity, thus providing the coordinates where the partial discharge was originated. On this context, the reduction of the time of maintenance or possible prediction of interruption of the service in this equipment results that the energy supply can be made with better quality, minimizing the impacts suffered by the consumers due the discontinuity of the service made by the concessionaires of electric energy / Mestre

Orientador: José Alfredo Covolan Ulson / Banca: Rogério Andrade Flauzino / Banca: Fabrício Guimarães Baptista / Resumo: O monitoramento e a localização precoce de descargas parciais em aparelhos de alta tensão, como nos transformadores de potência, são de fundamental importância para a prevenção de problemas funcionais associados à degradação contínua dos materiais que compõe o isolamento elétrico destes tipos de aparelho. Alguns fatores críticos na operação dos transformadores, como o funcionamento em sobrecarga, superaquecimento, transitórios e sinais elétricos de grande conteúdo harmônico vinculados a sistemas chaveados, em longo prazo, fazem com que o sistema de isolação de um transformador apresente degradação de suas propriedades físicas e químicas intrínsecas aos diversos tipos de materiais utilizados para esta finalidade e, deste modo, surjam descargas parciais. Este trabalho teve como objetivo aplicar sensores piezelétricos de baixo custo para a identificação e localização de descargas parciais em transformadores de potência por meio de sistemas inteligentes do tipo Redes Neurais e sistema de inferência neuro fuzzy adaptativos. Ambos os sistemas foram treinados com algumas métricas de processamento de sinais e os resultados de erro médio de localização chegaram na casa dos milímetros. Variou-se o número de sensores acoplados e foi realizado um estudo sobre os resultados de localização obtidos. / Abstract: Partial discharge damages in power transformers require high cost monitoring procedures based on corrective maintenance or even interruptions of the power system. The development of online non-invasive monitoring systems to detect partial discharges in power transformers has great relevance since it can reduce significant maintenance costs. Some critical factors in the operation of transformers such as overload, nonlinear loads, transient voltage surges by atmospheric origin and switching, can make the insulation system of transformers to lose their physical and chemical properties. Therefore, these operating conditions can cause early deterioration of the insulation, causing internal partial discharges that may develop into major defects and thus shorten the useful life of electrical equipment. This research aimed to apply a low cost piezoelectric sensors for partial discharge identification and location in power transformers through intelligent systems such as neural networks and adaptive fuzzy inference system. Both systems were trained with some signal processing metrics and the results for location error was in the region of millimeters. It was varied the number of coupled sensors and a study was conducted on the obtained location results. / Mestre