Orientador: Sandra Regina Monteiro Masalskiene Roveda / Resumo: O campo de refletividade de ecos observados por radares meteorológicos está sujeito a interferências de fenômenos físicos da atmosfera que podem resultar em interpretações não realísticas do fenômeno observado. Buscando ajustar o campo de refletividade de ecos detectados simultaneamente por dois radares meteorológicos ao longo da distância, este estudo desenvolveu um sistema baseado em regras fuzzy (SBRF), do tipo Takagi-Sugeno de primeira ordem, que combina as variáveis distância (km) e refletividade (dBZ) para expressar a refletividade ajustada de alvos mais distantes de um radar em relação a outro radar mais próximo, de modo que os efeitos das interferências nas medidas dos radares possam ser minimizados. Os dados utilizados são oriundos de dois radares meteorológicos do IPMet/UNESP, localizados nos municípios de Bauru (22,3583° S; 49,0278° W) e Presidente Prudente (22.175°1 S; 51.3743° W), no Brasil, no período de um ano de dados (2010) do produto CAPPI, faixa de 3.5km de altitude. A saída do sistema é nomeada refletividade fuzzy (RF) e é obtida através de um conjunto de nove curvas de regressão linear, cujos coeficientes angulares e lineares foram estimados pelo método dos mínimos quadrados. Dois parâmetros foram utilizados para análise das curvas obtidas: o coeficiente de correlação de Pearson e o coeficiente de determinação. O sistema foi aplicado a 20.514 dados referentes a 18 pixels distribuídos sobre uma faixa de comum cobertura dos radares. O modelo foi avaliado através das estatísticas de erro médio (BIAS), erro quadrático médio (MSE) e pelo teste de Kolmogorov-Smirnov. Os resultados obtidos demonstram a capacidade do sistema em aproximar o campo de refletividade de dois radares que operam sobre uma área de comum cobertura, devendo constituir-se ... (Resumo completo,clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The reflectivity field of echoes observed by weather radars is subjected to the interference of physical phenomena of the atmosphere that can result in unrealistic interpretations on its characteristics. Aiming to adjust the reflectivity field of echoes simultaneously detected by two weather radars over a distance, this study developed a Takagi-Sugeno fuzzy rule-based system, whose input variables are the distance(km) and the reflectivity(dBZ) of the echoes, in order to obtain the adjusted reflectivity of echoes more distant from a radar in relation to another closer radar that is considered to be less susceptible to interference and, therefore, more realistic. The data used are from two weather radars of IPMet/UNESP, located in the municipalities of Bauru (22.3583° S; 49.0278° W) and Presidente Prudente (22.1751° S; 51.3743° W), Brazil, which collected data of the CAPPI product in the period of one year (2010), with a sampling altitude range of 3.5 km. The system output is named "Fuzzy Reflectivity" (FR), obtained through the fuzzy approach of a set of nine linear regression curves, whose angular and linear coefficients were estimated by the method of least squares. Two parameters were used for the analysis of the curves obtained: the Pearson correlation coefficient and the coefficient of determination. The system was applied to 20,514 data related to 18 pixels spread over a range of common coverage of the radars. We evaluated the system performance by means of statistical parameters: average error (bias), mean square error (MSE) and Kolmogorov-Smirnov test. The results obtained demonstrate the system ability to refine the modeling of the issue in question in relation to the traditional statistical approaches, properly adjusting the reflectivity field of the echoes observed by two radars that operate over an area of common coverag ... (Complete abstract electronic access below) / Mestre

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-02-19T18:48:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Valmir Macario Filho.pdf: 4240940 bytes, checksum: 4f9034afca3528b01bdc7b2ac14aff39 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-19T18:48:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Valmir Macario Filho.pdf: 4240940 bytes, checksum: 4f9034afca3528b01bdc7b2ac14aff39 (MD5) Previous issue date: 2015-01-10 / FACEPE / Nas aplicações tradicionais de aprendizagem de máquina, os classificadores utilizam ape- nas dados rotulados em seu treinamento. Os dados rotulados, por sua vez, são difíceis, caros, consomem tempo e requerem especialistas humanos para serem obtidos em algu- mas aplicações reais. Entretanto, dados não rotulados são abundantes e fáceis de serem obtidos mas há poucas abordagens que os utilizam no treinamento. Para contornar esse problema existe a aprendizagem semissupervisionada. A aprendizagem semissupervisio- nada utiliza dados não rotulados, juntamente com dados rotulados, com a finalidade de melhorar o desempenho dos algoritmos. A abordagem semissupervisionada, geralmente, obtém resultados melhores do que se utilizassem apenas poucos padrões rotulados em uma abordagem supervisionada ou se utilizassem apenas padrões não rotulados numa abordagem não supervisionada. Um algoritmo semissupervisionado pode se basear em algoritmos de agrupamento não supervisionado, geralmente, adicionando-se um termo ou estratégia que faz uso de informações rotuladas para guiar o processo de aprendizagem deste algoritmo. Os algoritmos de agrupamento são bastante influenciados pelo cálculo da similaridade entre dois items, ou seja, a distância entre dois itens. Quando o algoritmo semissupervisionado é um extensão de um algoritmo de agrupamento, este também é bastante influenciado por esta distância. Desse modo, distâncias adaptativas são utiliza- das para que o algoritmo tenha capacidade de se adequar a diferentes distribuições dos dados, geralmente, melhorando o desempenho em relação aos algoritmos que não utili- zam uma distância adaptativa. Este trabalho apresenta novos algoritmos de agrupamento semissupervisionado baseados no algoritmo Fuzzy C-Means que utilizam distâncias adap- tativas com ponderação automática de variáveis. Estudos experimentais no contexto da aprendizagem a partir de dados parcialmente rotulados são apresentados. Além disso, o comportamento dos algoritmos é discutido e os resultados examinados através de testes estatísticos de Friedman. Desse modo, foi possível certificar que os novos algoritmos de agrupamento semissupervisionado com distâncias adaptativas apresentam desempenho melhor que algoritmos já consolidados na literatura. / In traditional machine learning applications, one uses only labeled data to train the al- gorithm. Labeled data are difficult, expensive, time consuming and require human ex- perts to be obtained in some real applications. However, unlabeled data are abundant and easy to be obtained but there has been few approaches to use them in training. Semi-supervised learning addresses this problem. The semi-supervised learning uses large amount of unlabeled data, together with the labeled data, to build better algorithms. The semi-supervised approach, usually, obtains better results than if using a few labeled patterns in a supervised approach or using only standard not supervised approach. The semi-supervised algorithm can be an extension of an unsupervised algorithm. Such algo- rithm can be based on unsupervised clustering algorithms, adding a term or strategy, that makes use of labeled information to guide the learning process of the algorithm. Unsuper- vised algorithms are greatly influenced by calculating the similarity between two items, ie, the distance between two items. When the semi-supervised algorithm is an extension of an unsupervised algorithm, it is also quite influenced by this distance. Thus, adaptive distances are utilized, so the algorithm is able to adapt to different data distributions, gen- erally improving performance compared to algorithms that use the standard Euclidean distance. This work presents new algorithms for semi-supervised clustering based on Fuzzy C-Means algorithm using adaptive distances with automatic variable weighting. Exper- imental studies in the context of learning from partially labeled data are presented. In addition, the behavior of the algorithm is discussed and the results are investigated using the Friedman Test. Thus, it was possible to certify that the performance of the new semi- supervised clustering algorithms are better than other consolidated algorithms.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica. Ingeniero Civil Eléctrico / El objetivo principal de esta tesis es diseñar estrategias de control difuso robusto para una planta de colectores solares buscando con esto mejorar el desempeño del proceso y además garantizar de manera teórica la robustez del esquema en términos de su estabilidad. Los principales desafíos que se deben afrontar al trabajar con este tipo de procesos son su no linealidad y las diferentes perturbaciones que lo afectan. Para abordar estos temas se identifica un modelo difuso Takagi & Sugeno de la planta en cuyas consecuencias se tienen funciones de transferencia de intervalos, las cuales poseen parámetros inciertos cuyos valores pertenecen a un rango conocido. Para el diseño de los controladores se utiliza la teoría de control robusto paramétrico la cual está basada en el Teorema de Kharitonov y su extensión. La metodología propuesta en este trabajo utiliza este marco matemático para imponer rangos de validez para los parámetros de los controladores a diseñar de manera de garantizar la estabilidad robusta de los esquemas. A su vez, el desempeño de dichos controladores es abordado mediante el uso de optimización por enjambre de partículas (PSO) utilizando criterios como sobrepaso, márgenes de ganancia y fase, entre otros, para encontrar los mejores controladores dentro del rango de estabilidad robusta para cada regla del modelo difuso. En particular se desarrollan para la planta de colectores un controlador PI difuso robusto, que se sintoniza en base al Teorema Generalizado de Kharitonov, y un controlador difuso robusto por realimentación de estados el cual se diseña utilizando el Teorema de Kharitonov. Para ambos esquemas se obtienen mejores resultados en términos de desempeño y rechazo de perturbaciones al compararlos con un controlador PI convencional. En el caso del PI difuso robusto se obtienen buenos resultados en cuanto a sobrepaso y seguimiento de referencias, mientras que en el controlador por realimentación de estado difuso robusto, pese a tener un mayor sobrepaso al inicio de su operación y un pequeño error de estado estacionario, presenta un mejor rechazo de perturbaciones. Se presenta también un estudio de estabilidad para modelos de Takagi & Sugeno con incertidumbre paramétrica basado en la resolución de una inecuación matricial derivada de un análisis de Lyapunov. Con esto se demuestra que ambos controladores difusos diseñados son globalmente estables. Para comparar los esquemas propuestos con un control robusto clásico se diseña un controlador difuso robusto basado en la teoría H infinito. Utilizando este enfoque se consigue un mejor rechazo de perturbaciones pero mayores sobrepasos con lo cual se aprecia que los controladores diseñados en este trabajo mejoran este último aspecto. El aporte principal de esta tesis es la propuesta de nuevos controladores difusos robustos que pueden ser utilizados para sistemas no lineales sometidos a perturbaciones dando garantías de desempeño y estabilidad global. Se destaca también la validación de estas estrategias en un simulador para la planta de colectores solares diseñado con este fin.

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

Navigation and obstacle avoidance are important tasks in the research field of au- tonomous mobile robots. The challenge tackled in this work is the navigation of a 4- wheeled car-type robot to a desired parking position while avoiding obstacles on the way. The taken approach to solve this problem is based on neural fuzzy techniques. Earlier works resulted in a controller to navigate the robot in a clear environment. It is extended by considering additional parameters in the training process. The learning method used in this training is dynamic backpropagation. For the obstacle avoidance problem an additional neuro-fuzzy controller is set up and trained. It influences the results from the navigation controller to avoid collisions with objects blocking the path. The controller is trained with dynamic backpropagation and a reinforcement learning algorithm called deep deterministic policy gradient. / Tesis

Orientador: Valério Antonio Pamplona Salomon / Banca: Fernando Augusto Silva Marins / Banca: Carlos Henrique Pereira Mello / Resumo: Nos últimos anos, várias novas plantas industriais para a produção de veículos automotores foram construídas e estão em operação no Brasil. Esse fato, aliado às mudanças estruturais dos fabricantes em todo o mundo, gerou novas relações entre as montadoras e seus fornecedores de autopeças. As montadoras adotaram um processo de delegação produtiva junto a seus fornecedores. Lançada em 1999, a ISO/TS 16949 tem como objetivo atender aos requisitos normativos das principais montadoras americanas, alemãs, francesas e italianas. Entre estes requisitos tem-se o desenvolvimento e revisão de análises do modo e efeito de falha (FMEA, Failure Mode and Effect Analysis) para a aplicação em desenvolvimento de projetos de produtos e processos de manufatura. Mesmo com um formulário semelhante a um roteiro, o preenchimento de um FMEA de processo é uma atividade complexa, na qual as relações entre as colunas e os critérios de pontuação adotados são de vital importância para o seu desempenho. Em muitos casos o FMEA é usado mais por exigências normativas do que por seus benefícios, sendo que o seu incorreto emprego pode acarretar em desperdício de recursos. Tendo um foco em empresas do setor automotivo, o presente estudo visa apresentar uma proposta para a avaliação do desempenho da aplicação do FMEA de processo, identificando as irregularidades que ocorrem em seu uso, de forma a hierarquizá-las de acordo com a gravidade e obtendo uma sistemática de avaliação de cada caso. Para tanto, foi realizado um embasamento teórico sobre a aplicação de FMEA de processo associado a um estudo de caso para avaliação do uso do FMEA nas organizações selecionadas pela aplicação da metodologia de auxílio à decisão. / Abstract: In recent years, new several industrial plants for the vehicles production were built and are in operation in Brazil. That fact, added to the global changes in the automotive production, generated new relationships between the assembly plants and their suppliers, that it resulted in the adoption of a process of productive delegation with the manufacturers of automotive parts. Maid in 1999, ISO/TS 16949 has as objective assists to the normative requirements of the main American, Germans, French and Italian assembly plants. Among these requirements there is the development and revision of analyses in the mode and faulire effect (FMEA, Failure Mode and Effect Analysis) for the application in development of projects of products and manufacture processes. Even with a form similar to an itinerary, the completion of a process FMEA is a complex activity, which the relationships between the columns and the punctuation criteria adopted are very important for its performance. In many cases FMEA is used more by normative demands than for their benefits, and its incorrect job can result in resources waste. With a focus in companies of the automotive section, this study seeks to present a proposal for the evaluation of the of Process FMEA application, identifying the irregularities that happen in its use, in way the hierarchy in agreement with the gravity and obtaining a systematic of evaluation of each case. For that, a theoretical rising was accomplished about the application of process FMEA associated to a case study for evaluation of FMEA aplication in the selected organizations by the application of the decision-making methodology. Specifically will be used the method AHP (Analytic Hierarchy Process) and the Fuzzy Sets, which, starting from the literature, the fundamental concepts are discussed associates to the theory of this methods. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-06-28Bitstream added on 2014-06-13T21:01:22Z : No. of bitstreams: 1 araujo_nvs_dr_ilha.pdf: 898369 bytes, checksum: 972b4fcee45e49e9c9a251e6404dedde (MD5) / Nos últimos anos têm-se percebido um forte crescimento no uso da tecnologia sem fio 802.11 (Wireless Local Area Network - WLAN) e os mecanismos de segurança implementados pelas emendas IEEE 802.11i e IEEE 802.11w têm se mostrado pouco eficazes no combate a ataques contra a disponibilidade dos serviços da WLAN. Os sistemas detectores de intrusão surgem como uma forma de auxiliar as redes de computadores neste combate contra a indisponibilização dos serviços. Nesta tese é proposto um modelo de detecção de intrusos chamado Kappa-PSO-ARTMAP Fuzzy, onde primeiramente a base de dados original é pré-processada, por meio de uma técnica de seleção de atributos baseada em rede neural ARTMAP Fuzzy e coeficiente Kappa, para reduzir a quantidade de atributos, deixando apenas as características mais representativas. A seguir, aplica-se a técnica de otimização por enxame de partículas (particle optimization swarm – PSO) na seleção de um conjunto de critérios (parâmetro de escolha, parâmetro de vigilância do módulo ARTa, taxa de treinamento e acréscimo do parâmetro de vigilância do módulo ARTa) empregados no treinamento do classificador de ataques, de forma a maximizar a identificação correta de amostras classificadas. O algoritmo de detecção de intrusos empregado no classificador de ataques é a rede neural ARTMAP Fuzzy. O desempenho desta nova estratégia é avaliado sobre três bases de dados coletadas respectivamente de uma rede simulada cabeada, uma rede infraestruturada sem fio com criptografia WEP (Wired Equivalent Privacy) e WPA (WiFi Protected Access) habilitadas e uma rede infraestruturada sem fio com criptografia WPA2 (WiFi Protected Access version 2) habilitada. Os resultados obtidos na avaliação da metodologia Kappa-PSO-ARTMAP Fuzzy demonstram a diminuição... / In the last years have seen a strong increase in the 802.11 wireless local area network (WLAN) technologies use, and the security mechanisms implemented by amendments IEEE 802.11i and IEEE 802.11w have proven not very effective in combating attacks against availability of WLAN services. Intrusion detection systems emerge as a way to help computer networks in this combat against the deny of services. In this thesis it's proposed a model of intrusion detection called Kappa-PSO-Fuzzy ARTMAP, where initially the original database is pre-processed through a feature selection technique based on ARTMAP Fuzzy neural network and Kappa coefficient for reduce the amount of attributes, leaving only the most representative features. Then, apply the particle swarm optimization (PSO) technique in searching a set of criteria (choice parameter, ARTa module vigilance parameter, training rate and increase in the ARTa module vigilance paramater) employees in training attacks classifier, in order to maximize the accurate identification of classified samples. The intrusion detection algorithm used in the attacks classifier is the ARTMAP Fuzzy neural network. The performance of this new strategy is evaluated over three colleted databases respectively in a simulated wired network, infrastructured wireless network with WEP (Wired Equivalent Privacy) and WPA (WiFi Protected Access) encryption enabled and infrastructured wireless network with WPA2 (WiFi Protected Access version 2) encryption enabled. The obtained results in the Kappa-PSO-ARTMAP Fuzzy methodology demonstrate the IDS computational cost reduction without causing... (Complete abstract click electronic access below)

VIDAL, T. F. Modelagem fuzzy para sistema DBO/OD em reservatório com estratificação térmica utilizando modelos de balanço de massa. 2016. 123 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-07-18T11:35:28Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_tfvidal.pdf: 1471065 bytes, checksum: 3e66a367b244937c7dcaa404217fa4c8 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-07-18T17:50:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_tfvidal.pdf: 1471065 bytes, checksum: 3e66a367b244937c7dcaa404217fa4c8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T17:50:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_tfvidal.pdf: 1471065 bytes, checksum: 3e66a367b244937c7dcaa404217fa4c8 (MD5) Previous issue date: 2016-05-19 / The study was aimed at developing a methodology to assess the risk of failure of a stratified reservoir in climate change scenarios, hydrologic and hydraulic, checking the behavior of biochemical oxygen demand and dissolved oxygen, as well as assess how these main changes will affect the quality aspects of the water system as a whole. To this end, we used computer mathematical modeling structured to provide a mathematical description and closer to reality. a methodology with fuzzy logic application to investigate how these changes can interfere with the operation of great state of a reservoir, in order to improve the understanding and management of water resources through various computer simulations was created without the need for require large expenditures. Among the simulations and results showed that the higher the water flow at the entrance, the less the risk of failure in relation to BOD, since the DO concentration increases, consequently the reduction of BOD. In another scenario, for more organic load of releases that W = 2500 kg / month, the risk of failure increased significantly, due to decreased oxygen concentrations caused by degradation of organic matter. It was also found that evaporation is a critical factor in the water balance, intensity influences directly the concentrations of DO and BOD. For large evaporated flows, the risk remains high, especially during the dry season, concluding that evaporation is a factor capable of interfering in both the dynamics of the reservoir and in the deterioration of water quality. Thus, developing effective control measures, particularly in semi-arid regions with low rainfall, become essential to the conservation of source water quality / O estudo tem como objetivo central desenvolver uma metodologia que permita avaliar o risco de falha de um reservatório estratificado em cenários de mudanças climáticas, hidrológicas e hidráulicas, verificando o comportamento da demanda bioquímica de oxigênio e do oxigênio dissolvido, assim como avaliar de que forma estas mudanças irão afetar os principais aspectos de qualidade de água do sistema como um todo. Para tal, foi utilizada modelagem matemática computacional estruturada para fornecer uma descrição matemática bem próxima da realidade. Foi criada uma metodologia com aplicação de lógica fuzzy para investigar o quão essas mudanças podem interferir no estado ótimo de operação de um reservatório, com o intuito de aprimorar a compreensão e a gestão dos recursos hídricos, através de diferentes simulações computacionais, sem a necessidade de demandar grandes gastos. Dentre as simulações realizadas, resultados mostraram que quanto maior a vazão de água na entrada, menor o risco de falha em relação a DBO, já que a concentração de OD aumenta, por consequência da diminuição de DBO. Em outro cenário, para lançamentos de carga orgânica maiores que W = 2.500 kg/mês, o risco de falha aumentou significativamente, devido a diminuição da concentração de oxigênio ocasionada pela degradação da matéria orgânica. Também foi verificado que a evaporação é um fator crítico dentro do balanço hídrico, sua intensidade influi de forma direta nas concentrações de OD e DBO. Para grandes vazões evaporadas, o risco permanece elevado, principalmente durante o período seco, concluindo-se que a evaporação é um fator determinante capaz de interferir tanto na dinâmica do reservatório quanto na deterioração da qualidade da água. Desta forma, a elaboração medidas de controle eficazes, principalmente em regiões semiáridas com baixos índices pluviométricos, se tornam imprescindíveis para a conservação da qualidade da água do manancial

CODES, R. A. Proposta metodológica de avaliação integrada de riscos na infraestrutura de sistemas hídricos por meio do programa Risco-Fuzzy – estudo de caso: sistema de aporte de água bruta para a região metropolitana de Fortaleza. 2016. 111 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-11-28T12:53:33Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_racodes.pdf: 3296783 bytes, checksum: ca87ef2762eff338bbb97f5a9315c85c (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-11-28T16:43:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_racodes.pdf: 3296783 bytes, checksum: ca87ef2762eff338bbb97f5a9315c85c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-28T16:43:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_racodes.pdf: 3296783 bytes, checksum: ca87ef2762eff338bbb97f5a9315c85c (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / The developed communities, in all their activities, are permanently, and each To a complex set of risks. Risk is, therefore, a concept that Has an increasing importance in contemporary society with an impact on different Aspects thereof. Water systems, in turn, are areas of potential Concept of risk assessment and risk management, taking into account that the objectives In the environment or in economic sustainability, resulting from uncertainties, Extreme events, errors or other events. To ensure system security Several methodologies have been developed with applications to specific cases. Because they are complex processes, based on inaccurate or Approximate, many of the studies have also considered the use of Fuzzy Systems, Which are based on Fuzzy Logic, because they fit well with the type of analysis in question. O This paper initially discusses general aspects of risk assessment and risk management. Related to some water systems, also addressing the theoretical foundations of Preliminary Hazards (APP) and Fuzzy Systems. Its main objective, however, The presentation of a methodological proposal consisting of the formulation of a Risk analysis in which it is possible to subdivide the analyzed water system into several Levels. Therefore, the individual values ​​of the various types of risk can be obtained Involved in the study, the risks of the subsystems in which they are distributed, and The overall risk of the system. It also proposes the construction of a system of fuzzy inference, Where the pertinence functions are suggested for the input language variables Possibility of Occurrence and Severity of Consequences and for the linguistic variable of Output, as well as establishing value scales for them. For the Analysis, the Risk-Fuzzy Program was developed specifically for this purpose. It then evaluates the proposed methodology, as a Case Study, based on data already Which were drawn up at the Water Resources Management Company (COGERH), in the System of Gross Water Supply for the Metropolitan Region of Fortaleza (SAAB / RMF). It also concludes that, for the scenarios considered, the SAAB / RMF, with regard to the frequency and severity of possible risks, it is Both in quantity and water quality. It presents, Finally, new perspectives for studies and research that can complement or Study. / As comunidades desenvolvidas, em todas as suas atividades, estão permanentemente, e cada vez mais, submetidas a um complexo conjunto de riscos. Risco é, portanto, um conceito que tem uma importância crescente na sociedade contemporânea com incidência em diferentes aspectos da mesma. Os sistemas hídricos, por sua vez, são domínios de aplicação potencial do conceito de avaliação e gestão de riscos, tendo em conta que os objetivos fixados podem sofrer desvios, no ambiente ou na sustentabilidade econômica, resultantes de incertezas, eventos extremos, erros ou outros acontecimentos. Para garantir a segurança de sistemas hídricos, diversas metodologias têm sido desenvolvidas com aplicações a casos específicos. Por se tratarem de processos complexos, que tomam como base informações imprecisas ou aproximadas, muitos dos estudos têm também considerado a utilização de Sistemas Fuzzy, que são baseados na Lógica Fuzzy, por se adequarem bem ao tipo de análise em questão. O presente trabalho discorre inicialmente sobre aspectos gerais da avaliação e gestão de riscos relacionados a alguns sistemas hídricos, abordando ainda os fundamentos teóricos da Análise Preliminar de Perigos (APP) e dos Sistemas Fuzzy. Tem como principal objetivo, entretanto, a apresentação de uma proposta metodológica que consiste na formulação de uma avaliação integrada de riscos em que é possível a subdivisão do sistema hídrico analisado em diversos níveis. Podem ser obtidos, portanto, os valores individuais dos diversos tipos de risco envolvidos no estudo, os riscos dos subsistemas em que estes estejam distribuídos, bem como o risco global do sistema. Propõe também a construção de um sistema de inferência fuzzy, onde são sugeridas as funções de pertinência para as variáveis linguísticas de entrada Possibilidade de Ocorrência e Severidade das Consequências e para a variável linguística de saída Risco, como também estabelece escalas de valores para as mesmas. Para a realização da análise proposta, foi ainda desenvolvido o Programa Risco-Fuzzy, específico para este fim. Avalia, em seguida, a metodologia proposta, como Estudo de Caso, a partir de dados já existentes, que foram levantados junto à Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos (COGERH), no Sistema de Aporte de Água Bruta para a Região Metropolitana de Fortaleza (SAAB/RMF). Conclui também que, para os cenários considerados, a situação do SAAB/RMF, no que diz respeito à frequência e à gravidade dos possíveis riscos, é confortável, tanto em relação à quantidade como também à qualidade da água. Apresenta, finalmente, novas perspectivas de estudos e pesquisas que possam complementar ou aprofundar o estudo em questão.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-11-21T03:20:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348592.pdf: 3429575 bytes, checksum: 5f5db8da76b5171d81e65e546768d488 (MD5) Previous issue date: 2017 / Sistemas fuzzy são utilizados para diversos tipos de aplicações cujos domínios são caracterizados por vagueza e imprecisão. Para que um sistema atue de forma apropriada, isto é, para que alcance os resultados almejados, é necessário definir a base de conhecimento adequadamente. Isso significa definir o conjunto de regras e as funções de pertinência condizentes com o problema. Em sua forma tradicional, um sistema fuzzy é projetado utilizando funções de pertinência tipo 1, cujo grau de pertinência atribuído a cada elemento do conjunto é um valor numérico. No entanto, uma abordagem alternativa também considerada apropriada emprega funções de pertinência tipo 2, cujo grau de pertinência é também fuzzy. A definição dessas funções de pertinência, contudo, é uma etapa complexa, sem metodologia ainda definida e dependente da aplicação, sendo muitas vezes estabelecida com o auxílio de especialistas, heuristicamente, ou por meio de sucessivas simulações ou algoritmos de busca e otimização. Nessa direção, esta pesquisa propõe um método híbrido para a geração de funções de pertinência otimizadas por um Algoritmo Genético (AG) que admite tanto funções tipo 1 quanto funções tipo 2 intervalares. O método permite detalhar o total de conjuntos empregados por variável do problema, assim como o tipo da função de pertinência de cada conjunto fuzzy. A avaliação do método proposto foi realizada em previsão de séries temporais e por meio da análise estatística dos resultados. Para fins de comparação, implementou-se também a otimização de funções de pertinência tipo 1 e tipo 2, exclusivamente. Os resultados do método proposto mostraram-se promissores, pois os erros médios obtidos são semelhantes aos dos melhores resultados obtidos por abordagens que empregam exclusivamente funções tipo 1 ou funções tipo 2. Além disso, a diminuição do total de conjuntos contribui para a interpretabilidade do modelo em termos de complexidade. / Abstract : Fuzzy systems are used for various types of applications whose domains are characterized by vagueness and imprecision. For a system to act suitably, that is, to achieve the desired results, it is necessary to adequately define the knowledge base. This means defining the set of rules and the membership functions that are suitable to the problem. A fuzzy system is traditionally designed by using type-1 membership functions, for which the degree of membership attributed to each element of the set is a numeric value. Nevertheless, an optional approach also considered appropriate uses type-2 membership functions whose degree of membership is also fuzzy. The definition of these membership functions, however, is a complex step, for which there is still no defined methodology and which is dependent on the application. It is often established with the assistance of specialists, either heuristically or through a series of simulations or by using search and optimization algorithms. In this context, this study proposes a hybrid method for the generation of membership functions that are optimized for a Genetic Algorithm that admits both type-1 and interval type-2 membership functions. The method allows detailing the number of sets used per variable of the problem, as well as the type of membership function of each fuzzy set. The evaluation of the method proposed was conducted by predicting time series data and by conducting a statistical analysis of the results. For comparative purposes, the type-1 and type-2 membership functions were optimized, exclusively. The results of the proposed method revealed themselves to be promising, because the mean errors obtained are similar to the best results obtained through approaches that exclusively use type-1 or type-2 membership functions. Moreover, the decrease in the total number of sets contributes to the interpretability of the model in terms of complexity.