Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-03-02T12:45:01Z No. of bitstreams: 1 arleilucasdesouzarosa.pdf: 827143 bytes, checksum: 9b9df97bf2f2804c9287dcee04958895 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-03-06T19:38:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 arleilucasdesouzarosa.pdf: 827143 bytes, checksum: 9b9df97bf2f2804c9287dcee04958895 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-06T19:38:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arleilucasdesouzarosa.pdf: 827143 bytes, checksum: 9b9df97bf2f2804c9287dcee04958895 (MD5) Previous issue date: 2009-05-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Durante décadas, problemas relacionados à estabilidade de tensão ou, segurança de tensão, têm despertada a atenção crescente de pesquisadores do setor elétrico. O crescimento da economia e o aumento do consumo de energia elétrica, aliados à falta de investimentos nos setores de geração e transmissão, têm levado o sistema elétrico de potência a operar muito próximo de seus limites. Desta forma, a habilidade do sistema em manter um nível operacional satisfatório, após a ocorrência de alguma contingência, pode ficar comprometida. Este trabalho avalia a segurança de tensão através de um método simples, eficiente e rápido computacionalmente, além de propor ações de reforço para melhorar a margem de carregamento do sistema elétrico. A análise da rede é função dos caminhos de transmissão de potência ativa e um modelo matemático muito simples é utilizado. Quanto às ações de reforço, a análise de sensibilidade fornece as barras mais adequadas ao redespacho de potência ativa e reativa. Um processo iterativo é estabelecido com o intuito de recomendar ações de controle e fornecer condições de segurança de tensão menos severas. Os resultados apresentados para um sistema real de 34 barras demonstram a eficácia da metodologia desenvolvida. / Voltage stability or voltage security analysis has motivated an expressive attention of power systems researchers. The economy growth and the increased electric energy consumption, allied to the lack of investments in generation and transmission areas, have led electrical power systems to operate very close to their limits. Therefore, they cannot be able to operate in a secure way after some contingencies. In this work, a simple and fast method evaluates voltage security and proposes conditions to improve the loading margin. System analysis is carried out in terms of active power transmission path. Sensitivity analysis provides the most adequate buses to active and reactive power redispatch. A sequential iterative methodology to reinforce system conditions is presented. The results for a real 34-bus system demonstrate the efficiency of proposed methodology.

Orientador: Madson Cortes de Almeida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T03:46:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_RicardoAugustode_M.pdf: 1212312 bytes, checksum: 401c38dac32e9784866225fb23096b21 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O problema do planejamento da operação de redes de distribuição de energia elétrica consiste em determinar os ajustes para os taps dos transformadores e reguladores de tensão, para os bancos de capacitores e para as injeções de potências ativas e reativas dos geradores distribuídos e da subestação, obedecendo aos limites físicos e operacionais da rede, a fim de melhorar o seu desempenho. Este pode ser formulado como um problema de Fluxo de Potência Ótimo (FPO) bastante complexo, pois envolve fatores técnicos, como a regulação de tensão em regime permanente, e econômicos, como a redução de perdas e a valoração da energia fornecida por produtores independentes. Este trabalho propõe dois algoritmos para resolver o problema de planejamento da operação. No primeiro, é usado um algoritmo genético similar ao desenvolvido por Chu e Beasley, somado a um esquema especial de criação da população inicial. Este algoritmo pode prover soluções de boa qualidade e até mesmo a solução ótima global do problema. O segundo algoritmo é baseado na análise de sensibilidades e é capaz de encontrar soluções de boa qualidade a um custo computacional bastante inferior ao custo do algoritmo genético proposto. Além de poder ser aplicado no planejamento de curto-prazo da operação de modernas redes de distribuição de energia elétrica, os métodos propostos podem, por exemplo, auxiliar as concessionárias de energia elétrica na definição de condições para o estabelecimento de contratos com produtores independentes de energia. Os resultados apresentados, baseados nos sistemas de distribuição radiais de 34, 70 e 135 barras, mostram que os algoritmos propostos são promissores / Abstract: The distribution system operation planning stage is concerned with the determination of capacitor bank, transformer and voltage regulator settings. This must be accomplished considering active and reactive power injections of distributed generators and at the main substation, as well as physical and regulatory issues in order to improve the network performance. This is a quite complex Optimal Power Flow (OPF) problem because it involves technical factors such as steady state voltage regulation, economic factors such as losses reduction and energy bids from independent power producers. This work proposes two approaches to solve this operation planning problem. The first one uses a genetic algorithm similar to that developed by Chu and Beasley, however with a different strategy to create the initial population. This algorithm can provide good quality solutions and in some cases even optimal solutions. The second one is based on the use of sensitivities, where good quality solutions are obtained at low computing times, much lower than those obtained using the proposed genetic algorithm. Besides being applicable in short-term operation planning of distribution networks, the proposed methods could also assist the utility operator in setting up conditions for establishing contracts with independent power producers. The results presented here using radial distribution systems of 34, 70 and 135 buses demonstrated the potential of the proposed algorithms / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Jacobus W. Swart / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T18:27:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alcantara_GlaucioPedrode_M.pdf: 1079087 bytes, checksum: afc69d32771f7a3060b934cb3fcabca4 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho de dissertação apresenta o estudo e projeto dos elementos que compõem um sensor de gases baseado na tecnologia de Onda Acústica de Superfície (SAW), tais como, o oscilador colpitts SAW e um ressonador SAW de uma porta, os quais estão na malha de realimentação de um amplificador. Foi realizado também a deposição de diferentes espessuras de filme fino de TiO2 sobre o sensor, a fim de se estudar o efeito da atenuação da SAW na fronteira entre o cristal e o filme. É mostrado que atenuação da SAW acontece no filme na fina camada de aproximadamente 500 angstroms de espessura. A dependência de espessura com a mudança de freqüência e com fator Q do oscilador SAW e ressonador são apresentados, bem como a ssensitividade de massa do ressonador SAW para o filme de TiO2. Um modelo de oscilador SAW usando 2 caminhos acústicos, de melhor sensitividade que aquele de modo simples, foi estudado e proposto / Abstract: This thesis presents the study and design of the elements which compose a gas sensor based on Surface Acoustic Wave technology, such as, SAW Colpitts oscillator and the SAW one-port resonator that are presents in the feedback loop of an amplifier. It was done deposition of TiO2 thin film different thickness on the sensor, in order to study the effect of SAW attenuation on the border between the crystal and the film. It is shown that SAW attenuation takes place in the film in thin layer of about 500 angstroms thickness. Thickness dependence of frequency shift and Q-factor of SAW oscillator and resonator, as well as, the mass sensitivity of SAW resonator to TiO2 film are presented. The model of SAW oscillator which uses two acoustic paths, has been studied and proposed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2016-07-01T14:42:02Z No. of bitstreams: 1 Julio Cezar De Oliveira.pdf: 1235519 bytes, checksum: 7e63ce47300a84dec3bc01d87650f12f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-01T14:42:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Julio Cezar De Oliveira.pdf: 1235519 bytes, checksum: 7e63ce47300a84dec3bc01d87650f12f (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Outsourcing of logistics activities in the Brazil has been growing, allowing companies to direct efforts towards to their core activities and to obtain strategic gains due to the know-how of specialist companies and the possibility of reducing costs with the assets of the contracted company. Thus, tools that aid in the proper selection of suppliers can be important for the company to reach its goals. In this context, the purpose of this study is to apply the Analytic Hierarchy Process (AHP) in the evaluation process and selection of a logistics services providers (LSP) for the courier delivery services company, analyzing qualitative and quantitative criteria that express the real needs of the parties, whose aim is to improve the indicators in terms of quality and customer satisfaction. The results indicated that the information technology, responsiveness and quality of management are the most relevant criteria for the contractor because of the need of preserving the enterprise reliability front of your customers and to remain competitive in the courier delivery services area. The results also showed that the criteria and method used could contribute for classification of LSP suitable for the service in terms of deadline, demand and traceability required for operational success. A sensitivity analysis was also carried out to assess the robustness of the decision. Finally, the proposed model proved to be a good alternative to support the decision on the selection of logistics providers for express charge, since the analysis of qualitative and quantitative criteria adhering to organizational practice, can lead to choosing companies that can meet the quality requirements of the sector. / A terceirização das atividades logísticas no Brasil vem crescendo, permitindo as empresas a direcionar os esforços no sentido de suas atividades principais e obter ganhos estratégicos devido ao know-how de empresas especializadas e a possibilidade de reduzir os custos com os ativos da empresa contratada. Desta forma, ferramentas que auxiliem na seleção adequada de fornecedores, pode ser importante para que a empresa atinja seus objetivos. Nesse contexto, o objetivo deste estudo é investigar o uso do método de decisão multicritério Analytic Hierarchy Process (AHP) para a avaliação e seleção de provedores de serviços logísticos (PSLs) para empresas do segmento de cargas expressas analisando critérios qualitativos e quantitativos que expressam as reais necessidades das partes envolvidas, cujo intuito é melhorar os indicadores em termo de qualidade, prazo e satisfação dos clientes. Os resultados demonstraram que a tecnologia da informação, responsividade e a gestão da qualidade são os critérios mais relevantes para a contratante em razão da necessidade da preservação da confiabilidade da empresa frente a seus clientes e para manter-se competitiva no segmento de cargas expressas. Constatou-se que os critérios utilizados e o método contribuíram para a classificação de PSLs adequados para o atendimento em termos de prazo, demanda e rastreabilidade exigidos para o sucesso operacional. Uma análise de sensibilidade também foi desenvolvida para avaliar a robustez da decisão. O modelo proposto mostrou ser uma boa alternativa para apoio a decisão na seleção de fornecedores logísticos para carga expressa, uma vez que a análise de critérios qualitativos e quantitativos aderentes à prática organizacional, pode levar a escolha de empresas que possam atender as exigências de qualidade do setor.

As descargas atmosféricas causam prejuízos às concessionárias de energia elétrica, aos consumidores e à sociedade como um todo. Diferentes métodos podem ser utilizados para melhorar a confiabilidade do sistema elétrico e a qualidade da energia fornecida aos consumidores. Entretanto, as sobretensões atmosféricas variam em função de diversos parâmetros, de modo que a eficácia de determinada alternativa de proteção depende não apenas da configuração da rede, mas também das características da região, especialmente da densidade de descargas atmosféricas e da resistividade do solo. Consequentemente a relação custo-benefício correspondente a cada alternativa também depende das características de cada região. É importante, portanto, dispor de um modelo para realizar essas avaliações levando em conta todos os fatores envolvidos no processo, de forma a auxiliar as empresas de energia na tomada de decisões sobre investimentos em proteção contra descargas atmosféricas. Entretanto, modelos de análise de viabilidade que permitam a obtenção de conclusões econômicas amplas para dar suporte à tomada de decisões não são normalmente utilizados em função da complexidade dos fenômenos associados às descargas atmosféricas e à dificuldade na construção de modelagens econômicas neste contexto. Para preencher esta lacuna, este trabalho propõe um modelo para análise do custo e benefício da implantação de sistemas de proteção contra descargas atmosféricas em redes de distribuição considerando os investimentos, a redução da indisponibilidade e os custos evitados para a distribuidora e a sociedade. A análise financeira é feita com base na taxa interna de retorno dos investimentos e na razão entre custos e benefícios, o que facilita a análise de sensibilidade e permite determinar as condições nas quais a alternativa será viável. O modelo considera a indisponibilidade de energia e a inconfiabilidade do sistema a partir dos indicadores de duração equivalente de interrupção por unidade consumidora (DEC) e da frequência equivalente de interrupção por unidade consumidora (FEC), respectivamente. Os custos evitados devido à redução da indisponibilidade são tratados como benefícios. É utilizado para analisar as condições nas quais a aplicação de um determinado método de proteção em uma determinada rede é técnica e economicamente viável. Faz-se também uma análise de sensibilidade, sendo discutidas as influências de vários parâmetros nas relações custo-benefício correspondentes às regiões estudadas. O que na realidade não limita o modelo à análise de investimentos para melhoria do desempenho de redes de distribuição frente a descargas atmosféricas, mostrou-se prático e de grande utilidade na tomada de decisões quanto à realização de determinado investimento considerando as características da região e a efetividade do método de proteção analisado. / Lightning causes damages and losses to power companies, consumers, and the society as a whole. Different methods can be used to improve the power quality and the reliability of the electrical system. However, lightning overvoltages depend upon several parameters, so that the effectiveness of a certain protection alternative depends not only on the network configuration but also on the characteristics of the region, especially the ground flash density and the soil resistivity. Consequently, the cost-benefit ratio corresponding to each alternative depends also on the characteristics of each region. It is important, therefore, that the model for conducting these assessments be capable of taking into account all the factors involved in the process so that it can assist power companies in making decisions on investments in lightning protection. However, models of feasibility analysis that enable to obtain broad economic conclusions to support decision-making are not normally used due to the complexity of the phenomena associated with lightning overvoltages and the difficulty in constructing economic models in this context. For this reason this work proposes a model for the analysis of the cost and benefit of the implantation of lightning protection systems in distribution networks considering the investments, the reduction of the unavailability, and the costs avoided for the distribution power company and the society. The financial analysis is based on the internal rate of return on investments and the cost-benefit ratio, which facilitates the sensitivity analysis and allows for the determination of the conditions under which the alternative will be feasible. The model considers the energy unavailability and the unreliability of the system from the indicators of equivalent duration of interruption per consumer unit (DEC) and the equivalent frequency of interruption per consumer unit (FEC), respectively. The costs avoided due to the reduction of unavailability are treated as benefits. The model is used to analyze the conditions under which the application of a given protection method in a given network is technically and economically feasible. A sensitivity analysis is also done and the influences of several parameters on the cost-benefit ratios corresponding to the regions studied are discussed. However the model, which actually is not limited to the analysis of investments to improve the lightning performance of power distribution networks, has proved to be practical and very useful in the decision-makingregarding the realization of a given investment taking into account the characteristics of the region and the effectiveness of the protection method analyzed.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Jairo.pdf: 2924101 bytes, checksum: 8a9716b369188f13960e4f2bc2fbbacb (MD5) Previous issue date: 2008-10-16 / Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior / The topological derivative provides the sensitivity of a given shape functional with respect to an infinitesimal non-smooth domain pertubation (insertion of hole or inclusion, for instance). Classically, this derivative comes from the second term of the topological asymptotic expansion, dealing only with inifinitesimal pertubations. However, for pratical applications, we need to insert pertubations of finite sizes.Therefore, we consider other terms in the expansion, leading to the concept of higher-order topological derivatives. In a particular, we observe that the topological-shape sensitivity method can be naturally extended to calculate these new terms, resulting in a systematic methodology to obtain higher-order topological derivatives. In order to present these ideas, initially we apply this technique in some problems with exact solution, where the topological asymptotic expansion is obtained until third order. Later, we calculate first as well as second order topological derivative for the total potential energy associated to the Laplace equation in two-dimensional domain pertubed with the insertion of a hole, considering homogeneous Neumann or Dirichlet boundary conditions, or an inclusion with thermal conductivity coefficient value different from the bulk material. With these results, we present some numerical experiments showing the influence of the second order topological derivative in the topological asymptotic expansion, which has two main features:it allows us to deal with pertubations of finite sizes and provides a better descent direction in optimization and reconstruction algorithms. / A derivada topológica fornece a sensibilidade de uma dada função custo quando uma pertubação não suave e infinitesimal (furo ou inclusão, por exemplo) é introduzida. Classicamente, esta derivada vem do segundo termo da expansão assintótica topológica considerando-se apenas pertubações infinitesimais. No entanto, em aplicações práticas, é necessário considerar pertubação de tamanho finito. Motivado por este fato, o presente trabalho tem como objetivo fundamental introduzir o conceito de derivadas topológicas de ordem superiores, o que permite considerar mais termos na expansão assintótica topológica. Em particular, observa-se que o topological-shape sensitivity method pode ser naturalmente estendido para o cálculo destes novos termos, resultando em uma metodologia sistemática de análise de sensibilidade topológica de ordem superior. Para se apresentar essas idéias, inicialmente essa técnica é verificada através de alguns problemas que admitem solução exata, onde se calcula explicitamente a expansão assintótica topológica até terceira ordem. Posteriormente, considera-se a equação de Laplace bidimensional, cujo domínio é topologicamente pertubado pela introdução de um furo com condição de contorno de Neumann ou de Dirichlet homogêneas, ou ainda de uma inclusão com propriedade física distinta do meio. Nesse caso, são calculadas explicitamente as derivadas topológicas de primeira e segunda ordens. Com os resultados obtidos em todos os casos, estuda-se a influência dos termos de ordem superiores na expansão assintótica topológica, através de experimentos numéricos. Em particular, observa-se que esses novos termos, além de permitir considerar pertubações de tamanho finito, desempenham ainda um importante papel tanto como fator de correção da expansão assintótica topológica, quanto como direção de descida em processos de otimização. Finalmente, cabe mencionar que a metodologia desenvolvida neste trabalho apresenta um grande potencial para aplicação na otimização e em algoritimos de reconstrução.

Neste trabalho propomos uma abordagem para a resolução do problema de Fluxo de Potência Ótimo (FPO) perturbado. A metodologia consiste na obtenção da solução ótima para o problema inicial via um programa de FPO, e na utilização de sensibilidade para estimar novas soluções depois de ocorridas algumas perturbações no problema. Essas perturbações são variações de carga em uma ou mais barras do sistema. A técnica de sensibilidade está baseada nas informações de segunda ordem e nas condições de otimalidade. A obtenção da solução após ocorrerem perturbações no sistema é direta e não necessita de parâmetros iniciais e de correção, como penalidade e barreira, utilizados nos programas de FPO convencionais. Os resultados numéricos apresentados evidenciam o potencial desta metodologia para resolução do problema de FPO perturbado. / An approach to solve the perturbated Optimal Power Flow (OPF) problem is proposed in this study. The methodology consists in obtaining the optimal solution for the initial problem via a program of OPF, and using sensitivity to estimate new solutions after the occurrence of some perturbations in the problem. These perturbations consist in load variations in some buses of the system. The sensitivity technique is based on both the information of second order and otimality conditions. The computation of the solutions after the occurrence of perturbations in the system does not depend of initial and correction parameters such as penalty and barrier used in the conventional OPF programs. The numerical results demonstrate the potential of this methodology for the solution of the perturbated OPF problem.

No que toca à avaliação de sistemas construtivos, a análise dos sistemas existentes para certificação ambiental de edifícios revela que há raras ferramentas que avaliam desempenho ambiental objetiva e holisticamente por Análise do Ciclo de Vida (ACV), predominando o reconhecimento de atributos de produtos e, desta forma, perdendo-se a noção global do impacto. Dentre as principais dificuldades encontradas para o uso da ACV em sistemas construtivos, encontra-se a escassez de dados de inventário disponíveis para sistemas construtivos no cenário brasileiro, o que torna a aplicação da metodologia ainda mais complexa e demorada. Por outro lado, bancos de dados internacionais dispõem de uma quantidade considerável de informações, as quais são muitas vezes utilizadas para estudos realizados dirigindo-se ao contexto brasileiro. Assim, esta pesquisa buscou responder às seguintes questões: a) se coletados para processos idênticos, os dados disponíveis em bases de dados internacionais validadas devem levar a resultados similares àqueles obtidos por estudos baseados em dados primários coletados no contexto brasileiro?; b) As metodologias de avaliação de impacto disponíveis na atualidade são capazes de avaliar de forma completa e consistente os principais potenciais de impacto derivados do ciclo de vida de materiais de construção tradicionais? Com isso o objetivo desta pesquisa foi avaliar a sensibilidade dos resultados de um estudo comparativo de ACV à utilização de dados secundários (provenientes de bases de dados europeias) ou dados primários (coletados no contexto brasileiro), assim como à utilização de diferentes metodologias de Avaliação de Impacto de Ciclo de Vida (AICV), identificando as categorias de impacto de contribuição mais significativa na avaliação de sistemas construtivos tradicionais, pela aplicação da metodologia em um estudo de caso. Os resultados demonstraram que o escopo geográfico das fontes de dados, assim como as possibilidades de escolha entre diferentes metodologias de AICV constituem pontos de grande sensibilidade dos estudos de ACV, os quais devem ser detalhadamente avaliados e descritos, de forma a se evitar resultados enganosos. Além disso, o desenvolvimento de categorias direcionadas especificamente aos impactos das atividades de mineração apresentou-se como uma importante demanda para futuros desenvolvimentos. / Regarding the evaluation of building systems, the analysis of existing buildings environmental certification systems reveals that there are few tools to evaluate environmental performance objectively and holistically through Life Cycle Analysis (LCA) predominating the product attributes recognition and thus losing the global perspective of impacts. Among the main difficulties encountered in the application of LCA in building systems, lies the lack of inventory data available for building systems in the Brazilian scene, which makes the application of the methodology even more complex and time consuming. In the other hand, international databases provide a considerable amount of information, which are often used for studies addressing the Brazilian context. Thus, this research aimed to answer the following questions: a) whether collected for identical processes, the data available in the international validated databases would lead to results similar to those obtained by studies based on primary data collected in the Brazilian context? b) Are the impact assessment methodologies currently available able to fully and consistently evaluate the main potential impacts derived from the lifecycle of traditional building materials? Therefore, the objective of this research was to perform a sensitivity analysis of the results of a comparative LCA case study to the use of secondary data (provided by European databases) or primary data (collected in the Brazilian context), as well as the use of different Life Cycle Impact Assessment (LCIA) methodologies, identifying the impact categories of most significant contribution in the evaluation of traditional construction systems, through the application of the methodology in a case study. The results showed that the geographic scope of the data sources and the choice among different LCIA methods are points of high sensitivity of LCA studies, which must be evaluated and described in detail to avoid misleading conclusions. Furthermore, the development of an LCIA category addressing impacts of mining activities was presented as the main demand for future developments.

A espectroscopia fotoacústica é uma técnica muito utilizada na caracterização de materiais. Ela é baseada no efeito fotoacústico, que consiste na geração de som a partir da incidência de radiação eletromagnética intermitente numa amostra confinada numa pequena câmara fechada e preenchida com algum gás. O efeito fotoacústico depende de muitos parâmetros como a freqüência de modulação da radiação eletromagnética incidente e de parâmetros ópticos e térmicos do material em estudo. O modelo de Rosencwaig-Gersho (RG) tem sido empregado na estimativa de parâmetros ópticos e térmicos da amostra utilizando os casos especiais de opacidade e de comportamento térmico do material. Há o interesse em utilizar o modelo RG para a estimativa de dois ou mais parâmetros, simultaneamente. Houve algum sucesso com a aplicação do método inverso utilizando dados experimentais sintéticos, ou seja, utilizando dados gerados pelo modelo RG (método direto), aos quais adiciona-se ruído com o intuito de simular dados experimentais. O objetivo do presente trabalho é a utilização de dados experimentais reais nesta abordagem do método inverso. Para isso foi realizado um projeto de experimento onde se estudou a possibilidade de estimação simultânea de parâmetros a partir das condições gerais do experimento real. Neste projeto de experimento, o estudo dos coeficientes de sensibilidade modificados desempenha um papel central. Desta forma, foi elaborado um algoritmo para o projeto de experimento, onde é estudada a relação entre tais coeficientes e a estimação dos parâmetros feita pelo método inverso. Como exemplo, é apresentada a execução de um projeto de experimento simples, realizado qualitativamente, porém capaz de apontar para um experimento fotoacústico que fornecerá dados experimentais reais para estimativa de um determinado parâmetro físico da amostra. Com esses dados experimentais o problema inverso foi aplicado para a estimação da difusividade térmica da amostra. Por fim, uma discussão é feita com relação ao valor da difusividade térmica obtida pelo método inverso e com relação à abordagem do método inverso na espectroscopia fotoacústica. / Photoacoustic spectroscopy is a very effective technique for optical and thermal characterization of materials. This technique is based on photoacoustic effect. It occurs when a material sample placed inside a closed cell filled with any gas is illuminated with periodically interrupted light. This effect depends on many parameters as modulation frequency of the incident electromagnetic radiation and on optical and thermal properties of the material studied. The Rosencwaig-Gersho (RG) model has been used for parameter estimation where special cases of opaqueness and thermal behavior of the material are considered. One has interest in the use of the general RG model to estimate two or more parameters, simultaneously. In this way, the inverse problem approach has been applied with the direct problem modeled with the general RG model. However, synthetic experimental data has been used in such approach, e.g., noise is added on the data, obtained from direct problem, in order to simulate real experimental data. The main goal of this work is to use the real experimental data in the inverse problem approach. It was needed to carry out the sensitivity study of the parameters with respect to the overall experimental conditions. The modified sensitivity coefficients play an important role in such study. Therefore, an algorithm was built up to study the relationship between modified sensitivity coefficients for the successful inverse approach of parameter estimation. As an example, a simple and qualitative study of sensitivity of the parameters was done, using such algorithm. It pointed out the conditions of the real experimental arrangement in which experimental data were obtained to estimate a unique parameter of the sample. With these experimental data the inverse problem was applied for determining the thermal diffusivity of the sample. Finally, a discussion is presented on the value obtained for the thermal diffusivity by this approach and on the application of the inverse method on the photoacoustic spectroscopy.

Nesta tese é proposta uma implementação para a solução do problema inverso com as estimativas das propriedades radiativas (o albedo de espalhamento simples, a espessura ótica do meio e as reflectividades difusas) a partir dos valores das intensidades de radiação que deixam o meio participante utilizando uma abordagem híbrida de sistemas neuro-fuzzy (SNF), o qual combina a utilização de sistemas de inferência fuzzy com as redes neurais artificiais. Busca-se com a utilização desse sistema híbrido integrar a habilidade dos sistemas fuzzy no tratamento de informações inexatas, imprecisas, e vagas, e a capacidade das redes neurais artificiais de tratar o aprendizado por experiência e a generalização do conhecimento. É proposta também uma metodologia de máquinas de comitês neuro-fuzzy na solução deste problema inverso em transferência radiativa. Foi observado paralelamente que a solução dos sistemas neuro-fuzzy e dos sistemas híbridos de máquinas de comitê neuro-fuzzy, apresentam baixa qualidade nos resultados quando são utilizados os dados experimentais com os menores coeficientes de sensibilidade para os parâmetros que serão estimados. Por outro lado, quando são utilizados dados com maior sensibilidade, são obtidos melhores resultados. Esta abordagem procura evitar a possibilidade da não convergência desses métodos. / In this thesis is proposed an implementation for solving the inverse problem with the estimates of radiative properties (the single scattering albedo, the optical thickness of the media and the diffuse reflectivities) by the values of the intensities of radiation that leaves the participant medium using a hybrid approach of neuro-fuzzy systems, which combines the use of fuzzy inference systems with artificial neural networks. The use of this hybrid system try to include the ability of fuzzy systems in the treatment of inaccurate, imprecise, and vague data, and the ability of artificial neural networks to deal with learning from experience and widespread knowledge. Also is proposed a methodology for machines committees in neuro-fuzzy solution of this inverse problem in radiative transfer. It was observed in parallel that the solution of neuro-fuzzy systems and hybrid systems neuro-fuzzy committee machines, have a poor quality results when using the experimental data with the lowest sensitivity coefficients for the parameters that will be estimated. Moreover, when data are used with greater sensitivity, better results are obtained. This approach seeks to avoid the possibility of non-convergence in such methods.