Geração e Simplificação da Base de Conhecimento de um Sistema Híbrido Fuzzy- Genético propõe uma metodologia para o desenvolvimento da base de conhecimento de sistemas fuzzy, fundamentada em técnicas de computação evolucionária. Os sistemas fuzzy evoluídos são avaliados segundo dois critérios distintos: desempenho e interpretabilidade. Uma metodologia para a análise de problemas multiobjetivo utilizando a Lógica Fuzzy foi também desenvolvida para esse fim e incorporada ao processo de avaliação dos AGs. Os sistemas fuzzy evoluídos foram avaliados através de simulações computacionais e os resultados obtidos foram comparados com os obtidos por outros métodos em diferentes tipos de aplicações. O uso da metodologia proposta demonstrou que os sistemas fuzzy evoluídos possuem um bom desempenho aliado a uma boa interpretabilidade da sua base de conhecimento, tornando viável a sua utilização no projeto de sistemas reais. / Genetic-Fuzzy Systems Generation and Simplification of a Knowledge Base proposes a methodology to develop a knowledge base for fuzzy systems through the utilization of evolutionary computational techniques. The evolved fuzzy systems are evaluated considering two distinct criteria: performance and interpretability. Another Fuzzy Logic-based methodology for multiobjective problem analysis was also developed in this work and incorporated in GAs fitness evaluation process. The aforementioned systems were analyzed through computational simulations, and the results were compared to those obtained through other methods, in some applications. The proposed methodology demonstrated that the evolved fuzzy systems are capable of not only good performance, but also good interpretation of their knowledge base, thus showing that they can be effectively used in real world projects.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMCF.pdf: 2219656 bytes, checksum: f83a921d0c03343b903f3ee4976cb75e (MD5) Previous issue date: 2004-08-20 / In the search for competitive advantages, companies of the manufacture industry segment have been investing in the production flexibility and processes automation, looking for assisting a variety of types of products, following a demand for products and with few manual interventions. In this context, tasks like manufacture integration and production planning and management become more complex. The search for solutions in these tasks should always take into account the desired performance of the productive system, in relation to a series of factors like the attendance of delivery dates. Among the planning tasks, the present proposal is to help the production sequencing. This sequencing can be accomplished in several ways as, for instance, using priority rules. Discrete event systems simulation can be used to test different acceptable sequences of production evaluating the conditions or scenarios. However the simulation typically takes long time, not only to run the models but also for the analysis of the obtained data. To deal with the sequencing task due to situations that happen in moments not determined, the time to analyze or define a new arrangement is a very important factor and needs to be short. This proposal presents a system using fuzzy logic, for the evaluation of data obtained from the simulation of scenarios, considering shop floor conditions, to the production sequencing, in order to take a lower time for the evaluation task. / Na busca por vantagens competitivas, empresas do setor de manufatura têm investido na flexibilidade de produção e automação de processos, procurando atender a uma variedade de tipos de produtos, seguindo a demanda por produtos e com baixa intervenção manual. Neste ambiente, tarefas de integração da manufatura, planejamento e gerenciamento da produção, entre outras, tornam-se cada vez mais complexas. A busca por soluções nestas tarefas deve sempre levar em consideração o desempenho desejado do sistema produtivo, em relação a uma série de fatores como, por exemplo, o atendimento de prazos de entrega. Dentre as tarefas de planejamento, a presente proposta atua no seqüenciamento da produção. Este seqüenciamento pode ser realizado de diversas maneiras como, por exemplo, pelo uso de regras de prioridade, visando uma expectativa de resultados. Fazendo-se o uso de simulação de sistemas de eventos discretos, é possível testar diferentes seqüências admissíveis de produção, avaliando-se o desempenho para cada condição ou cenário. Entretanto o uso de simulação tipicamente necessita um tempo relativamente alto, não somente para as chamadas corridas de simulação mas também pelo tempo necessário para análise dos dados obtidos. Para tratar o seqüenciamento diante de situações que ocorrem em momentos não prédeterminados, o tempo de resposta na análise ou de definição de um novo arranjo é um fator muito importante e necessita ser relativamente baixo. Esta proposta apresenta um sistema computacional usando lógica nebulosa, para avaliação de dados obtidos na simulação de cenários representativos de condições de chão de fábrica, para o re-seqüenciamento da produção, buscando reduzir o tempo de avaliação.

Orientador: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira / Coorientador: Rodrigo Cardim / Banca: Edvaldo Assunção / Banca: Alfredo Del Sole Lordelo / Resumo: Neste trabalho é realizada a análise da estabilidade de sistemas fuzzy Takagi-Sugeno (TS) contínuos no tempo, através de Funções de Lyapunov Fuzzy (FLF), Funções de Lyapunov Metzler (FLM) e de Funções de Lyapunov Fuzzy-Metzler (FLFM) introduzida nesta disser- tação. Novas propostas são feitas a partir destas análises, sendo apresentadas condições su- ficientes para a estabilidade assintótica destes sistemas no sentido de Lyapunov. As soluções obtidas são baseadas em desigualdades lineares matriciais (LMIs, do inglês Linear Matrix Ine- qualities) e dependem da solução de um conjunto de desigualdades de Lyapunov-Metzler, que podem ser de difícil solução. Então, foram apresentadas condições de estabilidade baseadas em uma subclasse de matrizes de Metzler que, quando factíveis, podem ser resolvidas através de LMIs com a necessidade de uma busca unidimensional. Foram propostos métodos que genera- lizam os já existentes na literatura, baseados em FLF, para a estabilidade assintótica dos sistemas fuzzy TS / Abstract: This work addresses the stability analysis of Takagi-Sugeno (TS) fuzzy systems via Fuzzy Lyapunov Functions (FLF), Metzler Lyapunov Functions (MLF) and Fuzzy-Metzler Lyapunov Functions (FMLF) that was proposed in this dissertation. New proposals are made from these analyses, and sufficient conditions for asymptotic stability of these systems in the sense of Lyapunov are presented. The results obtained are based on LMIs (Linear Matrix Inequalities) and depend on the solutions of a set of Lyapunov-Metzler inequalities, that are usually difficult to solve. Then, conditions for stability based on a subclass of Metzler matrices that, when feasible, can be described by a set of LMIs with an unidimensional search, are presented. The proposed methods generalize the similar methods available in the literature, based on FLF, for the asymptotic stability of TS fuzzy systems / Mestre

Este trabalho apresenta uma estratégia para realizar o controle de tensão em um sistema de distribuição de energia elétrica dotado de comutadores de tap sob carga. Será investigada a aplicação de sistemas inteligentes para tornar os relés reguladores de tensão mais flexíveis. A inserção de módulos inteligentes em relés reguladores de tensão convencionais irá permitir um melhor aproveitamento das funcionalidades já existentes destes dispositivos. Ainda como foco do estudo, pretende-se atuar apenas na subestação de distribuição, realizando medições no barramento secundário e tomando medidas de controle também neste barramento. A capacidade dos sistemas fuzzy em tratar informações incertas, bem como sua potencial aplicabilidade em problemas tendo comportamentos não previsíveis, permitiram a criação de uma estratégia de controle de tensão que atende todas as regulamentações dos órgãos fiscalizadores e, também, os anseios das concessionárias de distribuição de energia elétrica devido aos resultados promissores obtidos em simulação com dados reais das subestações. / This work presents an approach to voltage control in power distribution systems with load tap changers. Intelligent approaches are studied and applied in voltage regulator relay in order to improve the voltage profiles of the system. The proposal of this work is the addition of fuzzy modules in the conventional voltage regulator relays, which allows the exploration of the main functionalities already implemented in such devices. The adaptive fuzzy voltage regulator relay controls the voltage in the distribution substation, monitoring electrical variables and performing the regulation on secondary bus based on the results provided by the fuzzy modules, which are capable to take into account the voltage profile standards for distribution systems as well as operational interests defined by electrical distribution companies. Simulation results using real data from substations are presented to validate the proposed approach.

Orientador: Laécio Carvalho de Barros / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-18T10:25:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Menegotto_Juliana_M.pdf: 2478347 bytes, checksum: d968a14f6bf0c7261143ea6a2e25e99a (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Para estudar a concentração do fármaco no organismo utiliza-se modelos farmacocinéticos multicompartimentais que, via de regra, são dados por um sistema de equações diferenciais ordinárias (EDO). Neste trabalho propomos um modelo para descrever a dinâmica da concentração a partir de um sistema baseado em regras fuzzy. Para obter a curva da concentração, utilizamos o método de Takagi-Sugeno-Kang (TSK) e as curvas via TSK e EDO são comparadas. Quando o fármaco é administrado em doses múltiplas, o índice de acúmulo no organismo é avaliado através da razão entre as áreas sob a curva referente à dose dada - após atingir o estado estacionário - e a curva da primeira dose. Simulações são feitas em ambiente Matlab e os índices de acúmulo obtidos em ambas curvas são comparados / Abstract: To study the drug concentration in the organism we use multi-compartment pharmacokinetic models that normally are represented mathematically as a system of ordinary differential equations (ODE). In this work, we propose a model for describing the concentration dynamic from a Fuzzy Rule-Based System (FRBS). In order to obtain the concentration curve, we use the Takagi-Sugeno-Kang (TSK) method and the curves via TSK and ODE are compared. When the drug is administered in multiple doses, the drug accumulation index in the organism is computed from the ratio between the areas under the curve of the dose given - after reaching the steady-state - and the curve of the first dose. Simulations are made in Matlab environment and the accumulation index for both curves are compared / Mestrado / Biomatematica / Mestre em Matemática Aplicada

Orientador: Nelson Luis Cappelli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-21T23:27:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Russo_Edison_D.pdf: 5119506 bytes, checksum: 164ce3ee3d6ecb77b603406874b8bbfd (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A crescente demanda por acionamentos e sistemas elétricos nas máquinas e implementos agrícolas aponta para a necessidade de disponibilização de energia elétrica, em quantidade e qualidade suficientes para o bom funcionamento das mesmas. Neste sentido, a utilização de alternadores veiculares, instalados diretamente nos implementos agrícolas e com acionamento mecânico a partir da tomada de potência, pode apresentar-se como uma alternativa viável, configurando-se no escopo deste trabalho. Na concepção original, esses alternadores possuem um sistema de regulação da tensão de saída gerada, baseado em um controlador do tipo liga-desliga, com o uso de um banco de baterias. A necessidade do uso de baterias, neste tipo de controlador, pode ser um fator restritivo à sua utilização devido à característica sazonal de operação das máquinas e implementos agrícolas. O presente trabalho teve como hipótese analisar a viabilidade técnica de se obter energia elétrica junto a um implemento agrícola, a partir da tomada de potência do trator, por meio de um alternador veicular, sem a necessidade da utilização de baterias e com um sistema de controle da corrente de excitação de campo, que seja capaz de manter a tensão de saída dentro dos limites de operação toleráveis. Para tanto, obteve-se o modelo matemático do alternador utilizado, avaliou-se e simulou-se o sistema original de controle de tensão do tipo liga-desliga, projetou se e simulou-se um sistema de controle fuzzy e implementou-se e testou-se o mesmo em uma bancada de testes. Optou-se pela implementação de um controlador fuzzy com múltiplas entradas (velocidade angular, erro de tensão gerada e corrente de carga) e uma saída (corrente de excitação de campo), o que impossibilita o uso de um sistema de controle PID convencional. Para a implementação do controlador fuzzy foram criadas as variáveis linguísticas e a base de regras a partir do conhecimento especialista. Os resultados obtidos permitem concluir que o sistema de controle fuzzy, quando comparado com o sistema liga desliga, original do alternador, apresenta nitidamente, um incremento de desempenho, com melhor capacidade do mesmo em manter a tensão de saída na faixa de operação, mesmo quando ocorrem variações na corrente de carga e na velocidade angular de acionamento / Abstract: The increasing demand for electrical systems and drives in agricultural machinery and implements points to the need for provision of electricity in sufficient quantity and quality for the smooth functioning of the same. In this sense, the use of vehicle alternators installed directly on agricultural implements and mechanically driven by the tractor's power take-off may represent a viable alternative, integrating the scope of this work. As built, these alternators have an output-voltage regulator system based on an on-off controller and a battery bank. The necessity of batteries in this type of controller can be a limiting factor to its use due the seasonal characteristic operation of the farm machinery and implements. This work had as hypothesis, to analyze the technical viability of obtaining electricity at an agricultural implement from the tractor's power take-off, through a vehicular alternator, without using batteries and with a field-current excitation control system, capable of maintaining the output voltage within the tolerable operation limits. Therefore, it was obtained the mathematical model of the alternator, simulated and evaluated between the original on-off voltage-control systems, a fuzzy control system was designed and simulated and finally implemented in a test bench. It was opted for the implementation of a fuzzy controller with multiple inputs (angular velocity, and voltage error generated load current) and one output (excitation current field), which precludes the use of a conventional PID control system. For the implementation of the fuzzy controller, were created linguistics variables and an expert knowledge base-rule. The results obtained allow concluding that the fuzzy control system, in comparison within on-off system, has a clearly performance increased, and also, improved ability to maintain the output voltage in its operation range in the occurrence of angular speed and load disorder / Doutorado / Maquinas Agricolas / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Fernando Antonio Campos Gomide / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T02:35:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leite_DanielFurtado_D.pdf: 12632242 bytes, checksum: f537e4a24d7322d87dc0aca9ba758b48 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Recentemente tem-se observado um crescente interesse em abordagens de modelagem computacional para lidar com fluxos de dados do mundo real. Métodos e algoritmos têm sido propostos para obtenção de conhecimento a partir de conjuntos de dados muito grandes e, a princípio, sem valor aparente. Este trabalho apresenta uma plataforma computacional para modelagem granular evolutiva de fluxos de dados incertos. Sistemas granulares evolutivos abrangem uma variedade de abordagens para modelagem on-line inspiradas na forma com que os humanos lidam com a complexidade. Esses sistemas exploram o fluxo de informação em ambiente dinâmico e extrai disso modelos que podem ser linguisticamente entendidos. Particularmente, a granulação da informação é uma técnica natural para dispensar atenção a detalhes desnecessários e enfatizar transparência, interpretabilidade e escalabilidade de sistemas de informação. Dados incertos (granulares) surgem a partir de percepções ou descrições imprecisas do valor de uma variável. De maneira geral, vários fatores podem afetar a escolha da representação dos dados tal que o objeto representativo reflita o significado do conceito que ele está sendo usado para representar. Neste trabalho são considerados dados numéricos, intervalares e fuzzy; e modelos intervalares, fuzzy e neuro-fuzzy. A aprendizagem de sistemas granulares é baseada em algoritmos incrementais que constroem a estrutura do modelo sem conhecimento anterior sobre o processo e adapta os parâmetros do modelo sempre que necessário. Este paradigma de aprendizagem é particularmente importante uma vez que ele evita a reconstrução e o retreinamento do modelo quando o ambiente muda. Exemplos de aplicação em classificação, aproximação de função, predição de séries temporais e controle usando dados sintéticos e reais ilustram a utilidade das abordagens de modelagem granular propostas. O comportamento de fluxos de dados não-estacionários com mudanças graduais e abruptas de regime é também analisado dentro do paradigma de computação granular evolutiva. Realçamos o papel da computação intervalar, fuzzy e neuro-fuzzy em processar dados incertos e prover soluções aproximadas de alta qualidade e sumário de regras de conjuntos de dados de entrada e saída. As abordagens e o paradigma introduzidos constituem uma extensão natural de sistemas inteligentes evolutivos para processamento de dados numéricos a sistemas granulares evolutivos para processamento de dados granulares / Abstract: In recent years there has been increasing interest in computational modeling approaches to deal with real-world data streams. Methods and algorithms have been proposed to uncover meaningful knowledge from very large (often unbounded) data sets in principle with no apparent value. This thesis introduces a framework for evolving granular modeling of uncertain data streams. Evolving granular systems comprise an array of online modeling approaches inspired by the way in which humans deal with complexity. These systems explore the information flow in dynamic environments and derive from it models that can be linguistically understood. Particularly, information granulation is a natural technique to dispense unnecessary details and emphasize transparency, interpretability and scalability of information systems. Uncertain (granular) data arise from imprecise perception or description of the value of a variable. Broadly stated, various factors can affect one's choice of data representation such that the representing object conveys the meaning of the concept it is being used to represent. Of particular concern to this work are numerical, interval, and fuzzy types of granular data; and interval, fuzzy, and neurofuzzy modeling frameworks. Learning in evolving granular systems is based on incremental algorithms that build model structure from scratch on a per-sample basis and adapt model parameters whenever necessary. This learning paradigm is meaningful once it avoids redesigning and retraining models all along if the system changes. Application examples in classification, function approximation, time-series prediction and control using real and synthetic data illustrate the usefulness of the granular approaches and framework proposed. The behavior of nonstationary data streams with gradual and abrupt regime shifts is also analyzed in the realm of evolving granular computing. We shed light upon the role of interval, fuzzy, and neurofuzzy computing in processing uncertain data and providing high-quality approximate solutions and rule summary of input-output data sets. The approaches and framework introduced constitute a natural extension of evolving intelligent systems over numeric data streams to evolving granular systems over granular data streams / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador : Wagner Caradori do Amaral / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-02T05:38:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campello_RicardoJoseGabrielliBarreto_D.pdf: 2631759 bytes, checksum: 149a2466bf0190a5ae28f2819f5db427 (MD5) Previous issue date: 2002 / Doutorado

Orientadores: Laecio Carvalho de Barros, Rodney Carlos Bassanezi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:48:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Peixoto_MagdadaSilva_D.pdf: 4244795 bytes, checksum: 6ed64db20c222bb5bb2e020084610233 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A Morte Súbita dos Citros é uma doença que afeta e mata laranjeiras doces e as tangerineiras Cmvo e Ponkan enxertadas sobre limoeiros Cmvo e Volkameriano, que representam cerca de 85% dos pomares cítricos de São Paulo e sul do Triângulo Mineiro. Acredita-se que tal doença seja causada por vírus transmitidos por pulgões (vetor) de citros. Para estudar a disseminação da doença propomos um modelo de simulação a partir de autômatos celulares, o qual leva em conta o efeito do vento nas distâncias alcançadas pelo pulgão. Para estabelecer a relação entre espaço percorrido pelo vetor e a intensidade do vento utilizamos um sistema baseado em regras fuzzy. Para estudar a densidade populacional dos pulgões, levamos em conta que eles têm a joaninha como principal predador natural. Estabelecemos uma base de regras fuzzy para modelar a interação pulgões e joaninhas. As trajetórias obtidas no plano de fase são comparadas com as de um modelo determinístico presa-predador do tipo Holling- Tanner e também a um modelo determinístico presa-predador de Lotlm- Volterra. A partir dos resultados obtidos, iniciamos um estudo para investigar alguma política de controle da Morte Súbita dos Citros / Abstract: Citrus Sudden Death is a relatively new disease that has affected and killed sweet oranges grafted on the Rangpur lime. This is a worrying characteristic because the Rangpur lime amounts to 85% of the citrus orchards in São Paulo and the south of "Triângulo Mineiro". It is believed that the disease is caused by a virus transmitted by citrus aphids (vectors). We have adopted the Cellular Automata model to study the advance of the disease, which considers the effect of the wind in the distances reached by the aphids. We have adopted the rule-based fuzzy system to establish the relationship between the space covered by the vector and the intensity of the wind. To study the population density of aphids, we have considered that the ladybug is its main enemy. The trajectories of the phase-plane are compared to those of deterministic predatorprey models of the Holling- Tanner and Lotka- Volterra types. From the obtained results, we have begun a study to investigate some control policies for the Citrus Sudden Death / Doutorado / Matematica Aplicada / Doutor em Matemática Aplicada

Orientadores: Ana Maria Frattini Fileti, João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Resumo: Não Informado / Made available in DSpace on 2018-08-04T07:25:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Antunes_ArnaldoJoseBannwart_D.pdf: 3655663 bytes, checksum: adb0d2c9c8215b5c4205125f25e9342c (MD5) Previous issue date: 2005 / Abstract: The present work is concerned with the design and experimental testing of control system with a fuzzy algorithm for temperature control of a methyl methacrylate (MMA) batch polymerization. Ethyl acetate is used as solvent and benzoyl peroxide is the reaction initiator. According to the literature, this reaction is complex and highly nonlinear, therefore there is some dificulty choosing the most appropriate controller. To verify the system complexity and the influence of the fuzzy control algorithm it is compared to a conventional PID (velocity form) controller. The controller tuning parameters were obtained via open-Ioop experiments. For the conventional PID, the Cohen-Coon method was applied followed by stability analysis. For the fuzzy controller, the open loop results helped to shape the knowledge base, with the determination of the membership functions. This work shows the several alternatives for tuning a fuzzy controller. It can be achieved by modifying the knowledge base or scaling factors. Besides, a digital temperature filter was succesfully used in order to prevent the oscillatory behaviour of the reaction temperature. According to experimental results, the PID-fuzzy was considered more suitable and reliable for this polymerization process control since it outperformed PID velocity form algorithm / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química