Submitted by Liliane Ferreira (ljuvencia30@gmail.com) on 2018-04-04T11:42:16Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Caio José Fernandes Póvoa - 2018.pdf: 6079271 bytes, checksum: 5efa21665d3c5f3bf6b4a58652fff6b4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-04-04T13:23:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Caio José Fernandes Póvoa - 2018.pdf: 6079271 bytes, checksum: 5efa21665d3c5f3bf6b4a58652fff6b4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-04T13:23:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Caio José Fernandes Póvoa - 2018.pdf: 6079271 bytes, checksum: 5efa21665d3c5f3bf6b4a58652fff6b4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-03-22 / This dissertation of master degree describes methods of optimizing routes and allocating towers of overhead power lines, with the objective of meeting technical, structural and constructive constraints, and reducing financial costs. The generated solutions are graphically presented through the transmission line profile and its 3-dimension representation upon the elevation map of the area. For the projects evaluation, elements of structural analysis are used, highlighting the Matrix Structural Analysis for the study of efforts and deformations in the towers and their components. Three methods are proposed, each one using different approaches. First, it will be shown an optimization algorithm based on Evolutionary Computation, characterized by the application of natural selection on individuals generated from mutations and genetic crossover. The second algorithm was inspired by the well-known Nelder-Mead optimization method. The triangular transformations addressed in the original method were adapted and physically implemented to transmission lines. The last optimization algorithm presented is a hybridization of the two previous methods. Finally, a performance comparison of the algorithms, in which each one of them will be applied to three different cases, will be carried out in order to validate them. / Esta dissertação de mestrado descreve métodos de otimização de trajetos e alocação de torres de linhas aéreas de transmissão de energia elétrica, com o objetivo de obedecer a restrições técnicas, estruturais e construtivas, e de reduzir custos financeiros. As soluções encontradas são apresentadas graficamente a partir da plotagem do perfil da linha de transmissão, e da sua representação em três dimensões sobre o mapa de relevo da região. Para a avaliação dos projetos, utilizam-se elementos de análise estrutural, destacando-se a Análise Estrutural Matricial para o estudo dos esforços e deformações nas torres e seus componentes. São propostos três métodos que utilizam abordagens diferentes. Primeiramente, será considerado um algoritmo de otimização baseado na Computação Evolucionária, caracterizando-se pela aplicação da seleção natural ao longo de gerações, em indivíduos gerados a partir de mutações e recombinações. O segundo algoritmo apresentado é inspirado no consagrado método de Nelder-Mead, sendo as transformações triangulares, por ele apresentadas, adaptadas e implementadas fisicamente a linhas de transmissão. O último método de otimização é uma hibridação dos dois métodos anteriores. Por fim, será feita uma comparação de desempenho dos algoritmos apresentados, a partir da aplicação de cada um deles a três estudos de caso distintos para validá-los.

Os sistemas automáticos são normalmente empregados na indústria com o objetivo de otimizar a produção. Na agro-indústria, estes sistemas são usados com o mesmo propósito, sendo que dentre estes sistemas é possível destacar os que empregam a visão computacional, pois esta tem sido usada para inspeção de lavouras, colheita mecanizada, guiagem de veículos e robôs entre outras aplicações. No presente trabalho, técnicas de visão computacional foram utilizadas para segmentar e classificar elementos presentes em imagens obtidas de pomares de laranjeiras. Uma arquitetura modular foi utilizada na qual a imagem é segmentada automaticamente e, posteriormente, os segmentos são classificados. Nesta arquitetura, o algoritmo de segmentação e o classificador podem ser alterados sem prejudicar a flexibilidade do sistema implementado. Foram realizados experimentos com um banco de imagens composto por 658 imagens. Estas imagens foram obtidas sob diferentes condições de iluminação durante o período que as frutas estavam maduras. Estes experimentos foram realizados para avaliar, no contexto da arquitetura desenvolvida, o algoritmo de segmentação JSEG, vetores de características derivados dos espaços de cores RGB e HSV, além de três tipos de classificadores: bayesiano, classificador ingênuo de Bayes e classificador baseado no perceptron multicamadas. Finalmente, foram construídos os mapas de classes. As funções de distribuição de probabilidades foram estimadas com o algoritmo de Figueiredo-Jain. Dos resultados obtidos, deve-se destacar que o algoritmo de segmentação mostrou-se adequado aos propósitos deste trabalho e o classificador bayesiano mostrou-se mais prático que o classificador baseado no perceptron multicamadas. Por fim, a arquitetura mostrou-se adequada para o reconhecimento de cenas obtidas em pomares de laranjeiras. / Automation systems are usually used in the industry to optimize the production. In the agroindustry, these systems are used with the same intentions. Among them are systems that use computer vision for inspection, mechanized harvest, vehicles and robots guidance and other applications. Because of this, in the present work, techniques of computer vision were used to segment and classify elements in the images from oranges orchards. A modular architecture was used. The image are automatically segmented and, then the segments are classified. In this architecture, the segmentation algorithm and the classifier can be modified without loss of flexibility. The experiments were carried out with 658 images. These images were acquired under different illumination conditions during the period that the fruits are mature. These experiments were carried out to evaluate, in the context of developed architecture, the segmentation algorithm JSEG, characteristics vectors derived from the colors spaces RGB and HSV and three classifiers: Bayes\'s classifier, Bayes\'s naive classifier and multilayer perceptron classifier. Finally, the class maps were constructed. The Figueiredo-Jain algorithm was used to estimate the probability distribution functions. The results show that the segmentation algorithm is adequate to this work and the Bayes classifier is more practical that the multilayer perceptron classifier. Finally, the architecture is adequate for recognition of images acquired in orange orchards.

Este trabalho apresenta um estudo de inferência e diagnósticos em modelos assimétricos. A análise de influência é baseada na metodologia para modelos com dados incompletos, que é relacionada ao algoritmo EM (Zhu e Lee, 2001). Além dos modelos de regressão Normal Assimétrico (Azzalini, 1999) e t-Normal Assimétrico (Gómez, Venegas e Bolfarine, 2007) existentes, são desenvolvidas duas novas classes de modelos, denominados modelos de misturas de escala normal assimétricos (englobando as distribuições Normal, t-Normal, Slash, Normal-Contaminada e Exponencial-potência Assimétricas) e modelos lineares mistos robustos assimétricos, utilizando distribuições de misturas de escalas normais assimétricas para o efeito aleatório e distribuições de misturas de escalas para o erro aleatório. Para o modelo misto, a matriz de informação de Fisher observada é calculada utilizando a aproximação de Louis (1982) para dados incompletos. Para todos os modelos, algoritmos tipo EM são desenvolvidos de forma a fornecer uma solução numérica para os parâmetros dos modelos de regressão. Para cada modelo de regressão, medidas de bondade de ajuste são realizadas via inspeção visual do gráfico de envelope simulado. Para os modelos de misturas de escalas normais assimétricos, um estudo de robustez do algoritmo EM proposto é desenvolvido, determinando a eficácia dos estimadores apresentados. Aplicações dos modelos estudados são realizadas para os conjuntos de dados do Australian Institute of Sports (AIS), para o conjunto de dados sobre qualidade de vida de pacientes (mulheres) com câncer de mama, em um estudo realizado pelo Centro de Atenção Integral à Saúde da Mulher (CAISM) em conjunto com a Faculdade de Ciências Médicas, da Universidade Estadual de Campinas e para o conjunto de dados de colesterol de Framingham. / This work presents a study of inference and diagnostic in asymmetric models. The influence analysis is based in the methodology for models with incomplete data, that is related to the algorithm EM (Zhu and Lee, 2001). Beyond of the existing asymmetric normal (Azzalini, 1999) and t-Normal asymmetric (Gómez, Venegas and Bolfarine, 2007) regression models, are developed two new classes of models, namely asymmetric normal scale mixture models (embodying the asymmetric Normal, t-Normal, Slash, Contaminated-Normal and Power-Exponential distributions) and asymmetric robust linear mixed models, utilizing asymmetric normal scale mixture distributions for the random effect and normal scale mixture distributions for the random error. For the mixed model, the observed Fisher information matrix is calculated using the Louis\' (1982) approach for incomplete data. For all models, EM algorithms are developed, that provide a numeric solution for the parameters of the regression models. For each regression model, measures of goodness of fit are realized through visual inspection of the graphic of simulated envelope. For the asymmetric normal scale mixture models, a study of robustness of the proposed EM algorithm is developed to determine the efficacy of the presented estimators. Applications of the studied models are made for the data set of the Australian Institute of Sports (AIS), for the data set about quality of life of patients (women) with breast cancer, in a study made by Centro de Atenção Integral à Saúde da Mulher (CAISM) in conjoint with the Medical Sciences Faculty, of the Campinas State\'s University and for the data set of Framingham\'s cholesterol study.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / COSTA, L.H.M. UtilizaÃÃo de um algoritmo genÃtico hÃbrido na operaÃÃo de sistemas de abastecimento de Ãgua com Ãnfase na eficiÃncia energÃtica. Fortaleza, 2010. 146 p. Tese (Doutorado) - Universidade Federal do CearÃ, Fortaleza, 2010. Em geral, as regras operacionais dos Sistemas de Abastecimento de Ãgua (SAAs) visam à garantia da continuidade do abastecimento pÃblico, sem a consideraÃÃo da variaÃÃo da tarifa energÃtica ao longo do dia. Este fato ocasiona o aumento do custo energÃtico gerado pelos motores das bombas em funcionamento. Entretanto, alÃm da utilizaÃÃo eficiente da tarifa energÃtica, outros aspectos devem ser considerados na operaÃÃo de um SAA tais como, a gama de combinaÃÃes possÃveis de regras operacionais, a variaÃÃo da demanda hÃdrica e a manutenÃÃo dos nÃveis dos reservatÃrios e das pressÃes nos pontos de consumo dentro de seus limites prÃestabelecidos. Isto motivou o desenvolvimento desta pesquisa, que tem como objetivo fornecer ao operador condiÃÃes de operacionalidade nas estaÃÃes elevatÃrias do sistema de forma racional, nÃo dependendo somente de sua experiÃncia profissional. Desta forma, apresenta-se neste trabalho um modelo computacional de apoio à tomada de decisÃo com vistas à minimizaÃÃo dos gastos com energia elÃtrica. Para tanto, fundamenta-se na junÃÃo da tÃcnica dos Algoritmos GenÃticos (AGs) e do simulador hidrÃulico EPANET. O AG à responsÃvel pela busca de estratÃgias operacionais com custo energÃtico reduzido, enquanto que a avaliaÃÃo do desempenho hidrÃulico dessas estratÃgias à feita pelo EPANET. AlÃm disso, devido à alta aleatoriedade caracterÃstica dos AGs, foi incorporado ao mesmo um conjunto de algoritmos determinÃsticos visando tornar o processo o menos estocÃstico possÃvel. Com o acoplamento destes algoritmos ao AG padrÃo desenvolveu-se um Algoritmo GenÃtico HÃbrido (AGH). A metodologia proposta foi avaliada por meio de trÃs estudos de casos, sendo dois hipotÃticos e um real, localizado na cidade de OurÃm, em Portugal. Os resultados obtidos nos trÃs estudos de caso demonstram a superioridade do AGH em relaÃÃo ao AG padrÃo, tanto pelo encontro de melhores soluÃÃes, como na reduÃÃo considerÃvel do tempo computacional demandado para tal feito. Finalmente, espera-se que o desenvolvimento dessa metodologia possa contribuir para o uso de modelos de otimizaÃÃo na operaÃÃo de SAAs em tempo real. / COSTA, L.H.M. Use of hybrid genetic algorithm in the operation in water supply system considering energy efficiency. Fortaleza, 2010. 146 p. Thesis (Doctorate) - Federal University of CearÃ, Fortaleza, 2010. In general, operational rules applied to water distribution systems are created to assure continuity of the public water supply, without taking into account variations of the energy costs during a day. This causes an elevation of the energy costs due to the pumps. Furthermore besides rational use of energy by the pumps, there are other aspects which should be considered in order to achieve an optimized operation of a water transmission system, such as the daily variation of the water demand and the requirements regarded minimum and maximum water levels in the tanks and pressure requirements in the nodes of the water network. The objective of the present work is to develop a computer code which will determine on optimized operation rule for the system which will reach minimum costs of energy used by the pumps. The system is based in the use of Genetic Algorithms (GA) and the hydraulic network computer system EPANET. The GA for of the system is responsible for the search for rules of low energy costs and the hydraulic calculations are done by EPANET. Besides, one major innovation proposed by this research is the introduction of the Hybrid Genetic Algorithm which in order to reduce the stochastic standard aspect of the GA. The proposed methodology was applied to three study cases: two hypothetical and one real which was located in the city of the OurÃm, Portugal. The results of these three study cases clearly show the superiority of the hydrid GA over the standard GA. The hybrid GA not only obtained better solution but also took much less time to run. Finally, it is expected that the use of this methodology will lead to more real time applications.

Um algoritmo empírico regional para estimativa de clorofila-a na plataforma continental adjacente à Baixada Santista foi desenvolvido a partir de dados radiométricos e de concentração de clorofila-a, obtidos em 49 estações oceanográficas durante dois cruzeiros, em outubro de 2005 e março de 2006. Foram selecionadas aleatoriamente 32 estações para o desenvolvimento do algoritmo e 17 para avaliação do desempenho de modo a representar todos os intervalos de concentração de Cl-a nos dois subconjuntos de dados. O desempenho do algoritmo obtido foi superior (r2 = 0,8424 e EMQ= 0,0418) ao dos algoritmos globais dos sensores SeaWIFS, OC2v4 (r2=0,77; EMQ=0,07), OC4v4 (r2=0,78;EMQ=0,07) e MODIS, OC3 (r2=0,79;EMQ=0,09) para os dados radiométricos, e também superior (r2=0,68; EMQ = 0,028) ao algoritmo global OC3 (r2= 0,62; EMQ= 0,036) para os dados de refletância do sensor MODIS, e apresentou melhor desempenho quanto à influência dos demais componentes bio-ópticos da água nos desvios das estimativas. Com base em dados de dois outros cruzeiros (setembro de 2005 e março de 2006), foi feita uma caracterização oceanográfica da plataforma adjacente à Baixada Santista, que mostrou que a região apresenta acentuada variabilidade sazonal e pode ser caracterizada como oligotrófica em termos de disponibilidade de nutrientes e biomassa fitoplanctônica. / A regional empirical algorithm for chlorophyll-a estimative in the continental shelf adjacent to Baixada Santista was developed based on in situ data on spectral radiometric and chlorophyll-a concentration obtained in 49 oceanographic stations during two oceanographic cruisers, in October 2005 and March 2006. Data from 32 stations were randomly selected for algorithm development and the other 17 for algorithm evaluation, representing all intervals of chlorophyll-a concentration in the two data subset. The performance of the regional algorithm was superior (r2 = 0,8424; RMS = 0,0418) to the global algorithms of the SeaWiFS, OC2v4 (r2=0,77; RMS=0,07), OC4v4 (r2=0,78;RMS=0,07) and MODIS, OC3 (r2=0,79; RMS=0,09) for the radiometric data, and also superior (r2=0,68; RMS = 0,028) to the global algorithm OC3 (r2= 0,62; RMS= 0,036) for reflectance data acquired by MODIS sensor. Also, the regional algorithm presented better performance, while estimative errors, related to the influence of other biooptical components of seawater. Based on the data of two other cruisers (September 2005 and March 2006), the oceanographic characterization of the continental shelf adjacent to Baixada Santista was made, revealing the region presents accentuate seasonal variability and can be characterized as oligotrophic in terms of nutrient availability and phytoplankton biomass.

Esta pesquisa tem como objetivo apresentar um método para a coordenação dos Relés Direcionais de Sobrecorrente (RDS) associados ao sistema de proteção de um Sistema Elétrico de Potência (SEP) malhado. O SEP malhado, referente a uma parte do sistema de subtransmissão da rede básica brasileira, em concessão da Companhia de Transmissão de Energia Elétrica Paulista (CTEEP), foi simulado via o software CAPE (Computer-Aided Protection Engineering) a partir da base de dados, para estudos de curtos-circuitos, disponibilizada pelo Operador Nacional do Sistema (ONS). Dada a topologia e a operação do SEP malhado em análise, um método de otimização híbrido foi implementado baseado na combinação e aplicação de Programação Linear (PL) e Algoritmo Genético (AG). O algoritmo desenvolvido permitiu a realização de diversos estudos de curtos-circuitos necessários para a obtenção e avaliação da coordenação dos pares de RDS, tanto para a topologia principal do SEP em análise, como para outras configurações de operação caracterizadas, principalmente, pela alteração topológica do SEP. Os resultados demonstram que o algoritmo foi capaz de fornecer uma coordenação adequada para os RDS, respeitando todas as restrições impostas pelo problema de coordenação. / The aim of this work is to present a method for directional overcurrent relays coordination in a meshed power system which is part of the Brazilian power transmission system operated by São Paulo State Electric Power Transmission Company (CTEEP - Companhia de Transmissão de Energia Elétrica Paulista). This power system was simulated by CAPE (Computer-Aided Protection Engineering) software using the database of short circuits studies which is provided by the Electric System National Operator (ONS - Operador Nacional do Sistema). Given a specific power system topology and its operating conditions, the hybrid algorithm was developed based on the combination and execution of linear programming and genetic algorithm. Several short circuits scenarios were evaluated in order to obtain and assess the coordination between the pairs of directional overcurrent relays. In such scenarios, it was considered the main network topology, as well as other network operating conditions, mainly caused by certain topological variations. The results show that the hybrid algorithm provided a feasible coordination solution for the considered directional overcurrent relays.

Neste trabalho é proposta uma nova técnica de solução para resolver o problema de planejamento da expansão de sistemas de transmissão estático através da introdução da tomada de decisão fuzzy. Na técnica apresentada neste trabalho, a tomada de decisão fuzzy é aplicada para o desenvolvimento de um algoritmo heurístico construtivo. O sistema fuzzy é utilizado para contornar alguns problemas críticos das heurísticas que utilizam o índice de sensibilidade como guia para inserção de novas linhas. A heurística apresentada nesse trabalho é baseada na técnica dividir para conquistar. Verificou-se que a deficiência das heurísticas construtivas é decorrente da decisão de inserir novas linhas baseada em valores não seguros encontrados através da solução do modelo utilizado. Para contornar tal deficiência, sempre que surgirem valores não seguros divide-se o problema original em dois subproblemas, um que analisa a qualidade da resposta para o caso em que a linha é inserida e outro para verificar a qualidade da resposta para o caso em que a linha não é inserida. A tomada de decisão fuzzy é utilizada para decidir sobre quando dividir o problema em dois novos subproblemas. Utilizou-se o modelo cc com a estratégia de Villasana-Garver-Salon para realizar a modelagem da rede elétrica para os problemas da expansão de sistemas de transmissão aqui propostos. Ao serem realizados testes em sistemas de pequeno, médio e grande portes certificou-se que o método pode encontrar a solução ótima de sistemas de pequeno e médio portes. Porém, a solução ótima dos sistemas de grande porte testados não foi encontrada. Para melhorar a qualidade da solução encontrada utilizou, em uma segunda fase, a metaheurística busca tabu. A busca tabu utiliza o modelo cc. Os resultados se mostraram bastante promissores. Os testes foram realizados em alguns sistemas reais brasileiros e com o sistema real colombiano. / A new solution technique to solve the long-term static transmission expansion planning (TEP) problem based on fuzzy decision making is proposed. The technique applies the concepts of fuzzy decision making in a constructive heuristic algorithm. The fuzzy system is used to circumvent some critical problems of heuristics that use sentivity indices as a guide for insertion and construction of new lines. The heuristic algorithm proposed in this work is based on the divide and conquer technique. It has been verified that the deficiency of the constructive heuristics is due to the decision of inserting new lines based only on information given by the index, which usually is calculated from a relaxed mathematical representation of the problem and can become less accurate during the solution process. In order to be able to deal with such problem, whenever the quality of the index decreases, the original problem is divided into two sub-problems: one examines the quality of the solution when the transmission line indicated by the sensitivity index is inserted and the other subproblem checks the opposite. Fuzzy decision-making is used to decide the moment to divide the problem into two subproblems based on other information. The hybrid linear model is used to model the long-term transmission expansion planning problem and is used in the proposed algorithm. Tests was done with systems of small-term, medium-term and long-term. The optimal solution of small-term and medium-term was foundo using just the construtive heuristic algorithm with fuzzy decision-making. To deal with long-term systems was used the solutions of the construtive heuristic algorithm with fuzzy decision-making to init a tabu search. The tabu search uses the dc model. The results are very promising. The test was done with some real brazilian systems and with the real colombian system.

O objetivo deste trabalho é apresentar uma nova abordagem para obtenção de configurações para sistemas de distribuição de energia elétrica com o intuito de minimizar o valor de perdas ativas sem violar as restrições operacionais. Para isso, considera-se que os sistemas de distribuição estão operando em regime permanente e que suas fases estão equilibradas e simétricas, podendo o sistema ser representado por um diagrama unifilar. A reconfiguração é feita de forma a redistribuir os fluxos de corrente nas linhas, transferindo cargas entre os alimentadores e melhorando o perfil de tensão ao longo do sistema. O problema de reconfiguração do sistema pode ser formulado como um problema de programação não-linear inteiro misto. Devido à explosão combinatorial inerente a este tipo de problema, a resolução do mesmo por técnicas de otimização clássicas torna-se pouco atraente, dando espaço para técnicas heurísticas e metaheurísticas. Essas outras, mesmo não garantindo o ótimo global, são capazes de encontrar boas soluções em um espaço de tempo relativamente curto. Para a resolução do problema de reconfiguração, utilizou-se uma nova metodologia baseada no comportamento de colônias de formigas em busca de alimento na natureza. Nesta, formigas artificiais (agentes) exploram o meio ambiente (sistema de distribuição) e trocam informações para tentar encontrar a topologia que apresente os menores valores de perdas ativas. Para o cálculo das perdas, este trabalho também apresenta uma nova abordagem para resolução do problema de fluxo de potência (FP) em sistemas de distribuição radial. O fluxo de potência é uma ferramenta básica utilizada pelos centros de controle para determinar os estados e condições operacionais desses sistemas de potência. Basicamente, as metodologias empregadas para o cálculo do fluxo de potência são baseadas nos métodos clássicos de Newton ou Gauss. Mas em sistemas de distribuição de energia, devido a particularidades inerentes a estes, como a alta relação entre resistência e reatância das linhas (r/x) e a operação radial, estes métodos apresentam problemas de convergência e se tornam ineficientes na maioria das vezes. A abordagem consiste na associação dos métodos da função penalidade e de Newton. O mal-condicionamento da matriz Jacobiana de Newton é resolvido pela associação com o método da função penalidade. São apresentados testes realizados em sistemas de 5 barras, 16 barras, 33 barras, 69 barras e 136 barras para avaliar a potencialidade das técnicas propostas. Os resultados são considerados bons ou muito bons quando comparado com as técnicas existentes atualmente. / The objective of this work is to present a novel methodology for obtaining new configurations of the distribution system in order to minimize the active power losses without violating operational constraints. For this, it is considered that any distribution system is operating in a steady state and that it is balanced, therefore it can be represented by a one-line diagram. The reconfiguration is done in order to redistribute de current flows on the distribution power lines, transferring loads among the feeders and improving the voltage profile along the system. Such problem can be formulated as a mixed integer nonlinear programming problem. Due to its inherent combinatorial characteristic and since its solution by classic optimization techniques is not appealing, heuristic and metaheuristic techniques are thus better suited for its solution. Although these latter do not guarantee a global optimum, they are able to find good solutions in a relatively short time. The solution of the reconfiguration problem in this approach makes use of a novel methodology based on ant colony behavior, when these search for victuals in nature. In this technique, the artificial ants (agents) explore the environment (distribution system) and exchange information among them in order to find the topology that provides the smallest active losses. For the active losses calculation, this work also presents a novel approach for the solution of the power flow problem for radial distribution systems. The solution of the power flow problem is used by system operators in order to determine the state and operational conditions of power systems. Basically, the most common techniques used in the power flow solution are based on either Newton\'s or Gauss\' approaches. However, due to particular characteristics of distribution systems such as the high ratio of r/x and the radial topology, these methods present convergence problems and are not efficient in most of the cases. Thus, this novel technique consists in associating Newton\'s and the penalty function approaches. The matter of the ill-conditioned Jacobian matrix in Newton\'s method is overcome with the penalty function method. Some tests performed in different systems are then presented in order to assess the effectiveness of both proposed techniques.

FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Neste trabalho propomos dois modelos para a geraÃÃo de fraturas em substratos regulares. No primeiro modelo, empregamos iterativamente o conceito de caminho crÃtico para determinar sistematicamente o elemento de menor âcondutividadeâ da rede. Estes elementos sÃo entÃo identificados como âfalhasâ e removidos permanentemente da estrutura atà que uma fratura macroscÃpica destrua a conectividade global da rede. Uma vez detectada, esta fratura à caracterizada topologicamente como uma estrutura auto-similar de dimensÃo fractal Dp ≈ 1.21. No segundo modelo, empregamos iterativamente o algoritmo de Dijkstra para determinar o caminho mÃnimo em uma paisagem aleatÃria, retirando sistematicamente desta estrutura o elemento de maior energia. Como no modelo anterior, estes elementos sÃo identificados como âfalhasâ atà que um conjunto conecto deles resulte em uma fratura macroscÃpica. A mÃdia realizada sobre vÃrias amostras de fraturas em diferentes tamanhos de substratos revela a presenÃa de uma estrutura auto-similar de dimensÃo fractal Df ≈ 1.21. A semelhanÃa numÃrica entre os expoentes Dp e Df sugere que os dois modelos pertencem à mesma classe de universalidade. / In this work we propose two models for fracture generation in regular substrates. In the first model, we iteratively apply the concept of critical path to systematically determine the lower âconductivityâ element in the connected spanning network. At each iteration, once these elements are identified as local âcracks ́ ́, they are permanently removed from the structure up to the point in which a macroscopic fracture can destroy the global network connectivity. This fracture is then topologically characterized as self-similar with fractal dimension Dp ≈ 1.21. In the second model, we employ the algorithm of Dijkstra to determine the minimal path in a random energy landscape and remove its highest energy element. As in the previous model, these elements are considered to be local âcracks ́ ́ till a subset of them can be identified as a macroscopic fracture. The average over many samples of fractures calculated for different system sizes reveals the presence of a self-similar structure with fractal dimension Df ≈ 1.21. The resemblance between the two exponents Dp e Df suggests that the two models belong to the same universality class.

Made available in DSpace on 2015-04-22T22:16:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nelson Lima de Souza Filho.pdf: 1556771 bytes, checksum: 33a38464a9de0ec3dca0da75c9c6b64e (MD5) Previous issue date: 2012-12-06 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In regression models, the classical normal assumption for the distribution of the measurement errors is often violated, masking some important features of the variability of the data. Some practical actions to overcome this problem, like transformations of the data, sometimes are not effective. In this work we propose a methodology to overcome this problem, in the context of multivariate linear regression with measurement errors. In these models, the covariate is unobservable and the researcher observes a surrogate variable. These measurements are made with an additive error. We extend the classical normal model, by modeling jointly the covariate and the measurement errors by a finite mixture of densities which are in a general family, accommodating skewness, heavy tails and multi-modality at the same time, allowing a degree of flexibility that can not be met by the normal model. We proceed Bayesian inference through a Gibbs-type algorithm. Some proposed models are compared with existing symmetrical models, using a modified DIC criterion, through the analysis of simulated and real data. / Em modelos de regressão, o pressuposto clássico de normalidade para a distribuição dos erros aleatórios é muitas vezes violado, mascarando algumas características importantes da variabilidade dos dados. Algumas ações práticas para resolver esse problema, como transformações nos dados, revelam-se muitas vezes ineficazes. Neste trabalho apresentamos uma proposta para lidar com esta questão no contexto do modelo de regressão multivariada linear simples, quando a variável resposta e a variável regressora são observadas com erro aditivo o chamado modelo de regressão linear com erros nas variáveis. Em tais modelos, o pesquisador observa uma variável substituta em vez da covariável de interesse. Nós estendemos o modelo clássico normal, modelando a distribuição conjunta da covariável e dos erros aleatórios por uma mistura finita de densidades pertencentes a uma família de distribuições bem geral, acomodando ao mesmo tempo assimetria, caudas pesadas e multimodalidade, permitindo um grau de flexibilidade que não pode ser atingido pelo modelo normal. Para a parte de estimação desenvolvemos um algoritmo do tipo Gibbs para proceder estimação Bayesiana. Alguns modelos propostos foram comparados com modelos simétricos já existentes na literatura, utilizando um critério DIC modificado, através da análise de dados simulados e reais.