Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-28T19:29:10Z No. of bitstreams: 1 HaulissonJodyBatistaDaCosta_TESE.pdf: 2105364 bytes, checksum: 02ce6394c65e4f1c777677345eac66c6 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-29T18:57:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 HaulissonJodyBatistaDaCosta_TESE.pdf: 2105364 bytes, checksum: 02ce6394c65e4f1c777677345eac66c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-29T18:57:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HaulissonJodyBatistaDaCosta_TESE.pdf: 2105364 bytes, checksum: 02ce6394c65e4f1c777677345eac66c6 (MD5) Previous issue date: 2016-08-22 / A evolu??o da comunica??o sem fio traz suporte a m?ltiplos dispositivos que, simultaneamente, transmitem altas taxas de dados. T?cnicas emergentes de comunica??o LSMIMO permitem explorar o aumento da capacidade para a moderniza??o dos sistemas de transmiss?o. Apesar da pr?pria caracter?stica do canal de multipercurso proporcionar efici?ncia espectral, a complexidade computacional dos m?todos de detec??o LS-MIMO tornam-se proibitivos em sistemas com elevada quantidades de antenas. Procurando aumentar a quantidade de antenas empregadas na detec??o MIMO, este trabalho prop?e adaptar o m?todo iterativo de Richardson ao conceito de matrizes aleat?rias estabelecido por Marchenko-Pastur e ao conceito de execu??o paralela de modo a adequ?-lo ? aplica??o em sistema LS-MIMO. O m?todo iterativo de Richardson exige condi??es para resolu??o linear que restringem sua ampla aplica??o. Contudo, a compreens?o do canal permite estabelecer adapta??es que suprem as exig?ncias do m?todo. Os efeitos do canal conceituados por Marchenko-Pastur permitem modificar o m?todo, atrelando a estabilidade ? quantidade de antenas de maneira que o aumento dessa propor??o contribui tanto para a melhoria da converg?ncia quanto para a redu??o relativa das itera??es. Adicionalmente, a execu??o compartilhada com o m?todo de decodifica??o proporciona uma divis?o de carga de trabalho, de modo a permitir uma taxa de transfer?ncia que supera outros m?todos. Os resultados levantados a partir das an?lises comparativas entre outras propostas de execu??o paralela mostraram de forma in?dita a capacidade de detec??o em larga escala. Ainda, a proposta mostrou um n?vel de adaptabilidade que permite variar a rela??o entre taxa de transfer?ncia de dados e complexidade. Nesse sentido, o m?todo mostrou que com taxas de transmiss?o equipar?veis com outras propostas permite aumentar seu desempenho em 150% abdicando 1,75 dB da rela??o sinal ru?do. Baseando-se nessa abordagem, o sistema mostra um desempenho superior as outras estrat?gias executadas em GPU que apontam um incremento significativo na capacidade de transmiss?o paralela. A proposta, tamb?m, mostra aspectos escal?veis que permitem alcan?ar um desempenho na ordem de Gb=s pela inser??o de outros dispositivos (GPUs) operando paralelamente no sistema. / The evolution of wireless communications must support multiples devices and maintain high-speed data transmission. The emerging Large-Scale MIMO techniques allows improving the capacity for the next generations of communications systems. Although the benefit of multipath involves the spectral efficiency, the computational complexity of LS-MIMO detection becomes prohibitive in large systems. Seeking to overcome it, we propose to adapt the Richardson iterative method to the LS-MIMO with random matrices theory by concepts of Marchenko-Pastur and parallel executions. This method requires restricted conditions for the linear resolution that limits its applications. However, the channel knowledge allows establishing adaptations that supply the requirements of the method. The channel effect explained by Marchenko-Pastur allows associating the stability of the process with an increase in the numbers of antennas that contributed to improved the convergence and reduction the iterations. Furthermore, the shared execution with decoding blocks provide a workload distribution that surpasses the throughput of others detections. The results achieved from the comparative analysis of other proposals showed an unprecedented way to increase capability on the large scale detection and provides an efficient parallel processing. Also, the proposal demonstrated a level of adaptability that allows diversifying the association between transmission rate and complexity. Therefore, the implementation of Richardson detection establishes that the transmission rate is comparable with other projects and the increasing of 1.74dB SNR improve 150% at throughput. Based on this approach, the execution shows a significant increase in parallel transmission capacity when implemented on GPU. Also, the implementation shows scalable aspects that allow increasing the performance to Gb/s by insertion of others parallels devices (GPUs) in the system.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-04-03T19:47:15Z No. of bitstreams: 1 JoseBatistaDeSalesFilho_DISSERT.pdf: 5253037 bytes, checksum: 306cef0f9ed7e39467276cd7982f3884 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-04-06T19:49:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JoseBatistaDeSalesFilho_DISSERT.pdf: 5253037 bytes, checksum: 306cef0f9ed7e39467276cd7982f3884 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-06T19:49:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseBatistaDeSalesFilho_DISSERT.pdf: 5253037 bytes, checksum: 306cef0f9ed7e39467276cd7982f3884 (MD5) Previous issue date: 2016-12-16 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Em diversos campos da ind?stria petroqu?mica e nuclear, o controle e monitoramento de escoamentos compostos de misturas de ?leo, g?s e ?gua (escoamentos multif?sicos) v?m motivando o desenvolvimento de t?cnicas de investiga??o baseadas na gera??o de imagens por tomografia. Fen?menos como propaga??o de bolhas de g?s possuem din?micas r?pidas que exigem dos sistemas de monitoramento uma boa resolu??o temporal. Com o intuito de melhorar tais requisitos temporais em rela??o as t?cnicas de imagem j? consolidadas, foram desenvolvidos sensores do tipo wire-mesh ao longo da ?ltima d?cada. Estes sensores, que s?o inseridos dentro das tubula??es, s?o constitu?dos por uma malha de eletrodos que realizam medi??es de imped?ncia el?trica, que pode ser convertida nas propriedades el?tricas dos fluidos. Apesar da caracter?stica intrusiva, imagens do fluxo multif?sico s?o geradas sem a necessidade de algoritmos iterativos de reconstru??o. ? proposto neste trabalho um circuito integrado (CI) para realizar o condicionamento de uma malha de sensores wire-mesh 4x4, aplicado ? determina??o da fra??o de fases em fluxos multif?sicos. A integra??o reduz o tamanho dos circuitos de condicionamento, comparado ?s implementa??es dos sistemas existentes que utilizam componentes discretos, e tamb?m oferece op??es de customiza??o para melhorar o consumo de energia. O chip ? composto dos seguintes blocos: um amplificador de interface, que converte as correntes provenientes dos sensores em tens?o; um demodulador s?ncrono a fase, que fornece sinais de tens?o em fase e em quadratura que s?o fun??es das propriedades el?tricas dos fluidos (permissividade e condutividade); e de um filtro passa-baixas que antecede a convers?o anal?gico-digital, a ser feita fora do chip. O foco deste trabalho ? apresentar o projeto dos blocos do amplificador de interface e do filtro passa-baixas. O circuito integrado foi projetado para uma tecnologia CMOS padr?o de 130 nm. A valida??o do funcionamento do circuito ? feita a partir de simula??es p?s-leiaute. / In many petrochemical and nuclear industry applications, monitoring of streaming oil-watergas- mixtures (multiphase flows) has been motivating the development of investigation methods based on tomographic imaging. Some investigated phenomena, such as gas bubble propagation, feature fast-changing dynamics, thus demanding a good time resolution of monitoring systems. In order to achieve faster imaging methods compared to established tomographic techniques, wire-mesh sensors were developed over the last decade. These sensors, which are inserted inside pipelines, are composed of an electrode mesh that performs electric impedance measurements, which can be converted in fluid electrical properties. Despite their intrusive nature, multiphase flow images can be generated without iterative reconstruction algorithms. It is proposed in this work an integrated circuit (IC) to perform a 4x4 wire-mesh sensor signal conditioning, applied to phase fraction calculations of multiphase flows. The circuit integration reduce the size of conditioning circuits, in comparison with established systems which use discrete components, and also offers customization options to enhance power consumption efficiency. The chip comprises the following blocks: an interface amplifier that converts the sensor output currents into voltage signals; a phase syncronous demodulator, which provides in-phase and quadrature voltage signals that are functions of the main fluid electrical parameters (permittivity and conductivity); and a low-pass filter, prior to the off-chip analog-to-digital conversion. This work focuses on the project of the interface amplifier and the low-pass filter. The circuit was designed for a 130-nm standard CMOS technology. The IC validation is performed via post-layout simulations.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-04-03T19:47:15Z No. of bitstreams: 1 MonicaMariaLeal_DISSERT.pdf: 2155852 bytes, checksum: a4bb5637a35beb7a7479b8533dee8dd8 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-04-06T20:06:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MonicaMariaLeal_DISSERT.pdf: 2155852 bytes, checksum: a4bb5637a35beb7a7479b8533dee8dd8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-06T20:06:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MonicaMariaLeal_DISSERT.pdf: 2155852 bytes, checksum: a4bb5637a35beb7a7479b8533dee8dd8 (MD5) Previous issue date: 2017-01-23 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Tradicionalmente, a principal prote??o utilizada nos sistemas el?tricos de pot?ncia ? n?vel de distribui??o ? a prote??o de sobrecorrente, devido sua simplicidade e baixo custo. No entanto, com a recente inser??o de geradores distribu?dos no sistema, o sentido do fluxo de pot?ncia pode ser variado de acordo com o local de ocorr?ncia da falta, sendo insuficiente, para algumas aplica??es, avalia??o apenas das amplitudes das correntes de falta. Ent?o, um m?dulo direcional pode ser adicionado para fornecer informa??o do sentido de ocorr?ncia da falta, se ? frente ou reversa ao ponto de medi??o das correntes e tens?es. Portanto, prop?e-se nesta disserta??o de mestrado a reconstru??o das unidades de sobrecorrente direcional de fase, de sequ?ncia positiva, negativa e zero baseadas na transformada wavelet discreta redundante, com a qual ? poss?vel recriar as unidades de sobrecorrente cl?ssicas por meio das energias dos coeficientes escala das correntes e as unidades direcionais cl?ssicas por meio dos coeficientes escala das tens?es e correntes, o que otimiza a prote??o pois n?o conta com alguns inconvenientes provenientes da transformada de Fourier discreta. Para avalia??o do m?todo proposto, foi utilizando o sistema de 30 barras do IEEE com gera??o distribu?da, assim como, o sistema de 230 kV do IEEE ? par?metros distribu?dos. / Traditionally, the primary protection used in low voltage power systems, as distribution systems, is the overcurrent protection due to its simplicity and low cost. However, in these recent years, the number of distributed generation connected to the system has been growing, which changes the complexity of the system and require a directional module to complement the diagnostic about the fault, providing information whether the fault is forward or reverse according to a reference point. Therefore, in this work is proposed a directional overcurrent protection module based on the stationary discrete wavelet transform. This tool could recreate the standard directional overcurrent protection using just currents and voltages scaling coefficients (low frequency), and the overcurrent protection is recreated by using currents scaling coefficients energy, which overcomes some drawbacks by using discrete Fourier transform. The proposed method was evaluated on the IEEE 30 bus model with distributed generator and the IEEE 230 kV systems analysis with distributed parameters.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-04-17T21:35:20Z No. of bitstreams: 1 AntoninoAlvesFeitosaNeto_TESE.pdf: 1592913 bytes, checksum: abef6d747d95842e55a8f4f5a5d73859 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-04-18T22:17:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AntoninoAlvesFeitosaNeto_TESE.pdf: 1592913 bytes, checksum: abef6d747d95842e55a8f4f5a5d73859 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T22:17:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AntoninoAlvesFeitosaNeto_TESE.pdf: 1592913 bytes, checksum: abef6d747d95842e55a8f4f5a5d73859 (MD5) Previous issue date: 2016-12-09 / Este trabalho aborda a constru??o de comit?s de classifica??o atrav?s t?cnicas metaheur?sticas de otimiza??o tradicionais de h?bridas. O problema de classifica??o de padr?es ? tratado como um problema de otimiza??o procurando encontrar o subconjunto de atributos e classificadores do problema que minimize o erro de classifica??o do comit?. Os comit?s s?o gerados a partir da combina??o das t?cnicas de k-NN, ?rvore de Decis?o e Naive Bayes utilizando o voto majorit?rio. Os atributos dos classificadores base s?o modificados pelas metaheur?sticas de algoritmos gen?ticos, algoritmos mem?ticos, PSO, ACO, M?ltiplos Rein?cios, GRASP, Simulated Annealing, Busca Tabu, ILS e VNS. Tamb?m s?o aplicados algoritmos provenientes da arquiteturas de metaheur?sticas h?bridas AMHM e MAGMA. S?o desenvolvidos algoritmos dessas metaheur?sticas nas vers?es mono e multi-objetivo. S?o realizados experimentos em diferentes cen?rios mono e multiobjetivo otimizando o erro de classifica??o e as medidas de boa e m? diversidade. O objetivo ? verificar se adicionar as medidas de diversidade como objetivos de otimiza??o resulta em comit?s mais acurados. Assim, a contribui??o desse trabalho ? determinar se as medidas de boa e m? diversidade podem ser utilizadas em t?cnicas de otimiza??o mono e multiobjetivo como objetivos de otimiza??o para constru??o de comit?s de classificadores mais acurados que aqueles constru?dos pelo mesmo processo, por?m utilizando somente a acur?cia de classifica??o como objetivo de otimiza??o. Verificamos que as metaheur?sticas desenvolvidas apresentam melhores resultados que as t?cnicas cl?ssicas de gera??o de comit?s, isto ?, Bagging, Boosting e Sele??o Rand?mica. Verificamos tamb?m que na maioria das metaheur?sticas o uso das medidas de diversidade como objetivos de otimiza??o n?o auxilia na gera??o de comit?s mais acurados que quando utilizado somente o erro de classifica??o como objetivo de otimiza??o obtendo nos melhores cen?rios resultados n?o estatisticamente diferentes. / This work deals with the construction of classification committees using traditional and hybrid meta-heuristics of optimization techniques. The problem of pattenr classification is treated as an optimization problem, trying to find the subset of attributes and classifiers of the problem that minimizes the classification error of the committee. Committees are generated by combining the techniques of k-NN, Decision Tree and Naive Bayes using the majority vote. The attributes of the base classifiers are modified by the metaheuristics of genetic algorithms, memetic algorithms, PSO, ACO, Multi Start, GRASP, Simulated Annealing, Tabu Search, ILS and VNS. We also apply algorithms from AMHM and MAGMA hybrid metaheuristics architectures. Algorithms of these metaheuristics are developed in mono and multi-objective versions. Experiments are performed in different mono and multiobjective scenarios optimizing classification error and measures of good and bad diversity. The goal is to verify that adding diversity measures as optimization goals results in more accurate committees. Thus, the contribution of this work is to determine if the measures of good and bad diversity can be used in mono and multiobjective optimization techniques as objectives of optimization for the construction of committees of classifiers more accurate than those constructed by the same process, but using only the accuracy classification as an optimization objective. We have verified that the developed metaheuristics present better results than the classic generation techniques of committees, ie, Bagging, Boosting and Random Selection. We also verified that in the majority of metaheuristics the use of diversity measures as optimization objectives does not help to generate more accurate committees than when only the classification error, obtaining in the best scenarios non statistically different results.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-06-13T19:12:08Z No. of bitstreams: 1 FranciscoDasChagasDaSilvaJunior_TESE.pdf: 12071942 bytes, checksum: d85f48da1e07b1c67fd7d5ed15a593f5 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-06-14T21:11:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FranciscoDasChagasDaSilvaJunior_TESE.pdf: 12071942 bytes, checksum: d85f48da1e07b1c67fd7d5ed15a593f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-14T21:11:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FranciscoDasChagasDaSilvaJunior_TESE.pdf: 12071942 bytes, checksum: d85f48da1e07b1c67fd7d5ed15a593f5 (MD5) Previous issue date: 2017-02-03 / Este trabalho aborda o problema de projeto de controladores adaptativos por posicionamento de polos para plantas incertas, monovari?veis, lineares e invariantes no tempo (LTI), tanto de fase m?nima como de fase n?o m?nima. No primeiro esquema apresentado, denominado Controle Adaptativo por Posicionamento de Polos e Estrutura Vari?vel (VS-APPC), os par?metros do controlador s?o calculados a cada instante de tempo a partir das estimativas dos par?metros da planta, que s?o geradas por leis chaveadas baseadas na teoria dos Sistemas com Estrutura Vari?vel (VSS), e de um polin?mio caracter?stico, escolhido com base em especifica??es de desempenho e que define a posi??o desejada para os polos de malha fechada. O segundo esquema, denominado Controle Adaptativo Intervalar por Posicionamento de Polos e Estrutura Vari?vel (IVS-APPC), ? projetado para plantas intervalares, ou seja, plantas cujos par?metros s?o desconhecidos mas limitados a intervalos conhecidos, que s?o comuns em situa??es pr?ticas onde muitas vezes os modelos de sistemas LTI tratados s?o na verdade aproxima??es de sistemas n?o-lineares, por exemplo, o que pode resultar em incertezas param?tricas significativas para os sistemas de controle. No projeto do IVS-APPC, os par?metros do controlador s?o calculados da mesma forma que no caso do VS-APPC, mas devem estar contidos em intervalos previamente calculados por um algoritmo de otimiza??o que busca solucionar um problema de Programa??o N?o-Linear, de forma a garantir que os polos de malha fechada permane?am em uma regi?o convexa definida pelas ra?zes de um polin?mio caracter?stico intervalar, cuja estabilidade ? garantida pelo Teorema de Kharitonov. A principal motiva??o deste trabalho ? a aplica??o dos esquemas propostos a plantas de fase n?o m?nima, j? que a abordagem de controle conhecida como Controle Adaptativo por Modelo de Refer?ncia e Estrutura Vari?vel (VS-MRAC), que tem apresentado ao longos dos ?ltimos anos resultados satisfat?rios de desempenho e robustez, ? restrita a plantas de fase m?nima. Resultados de simula??o s?o apresentados para ilustrar as propriedades dos esquemas propostos, como por exemplo transit?rio r?pido, sinal de controle suave sem filtragem e robustez a varia??es param?tricas.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-10-02T23:37:04Z No. of bitstreams: 1 EvandroAilsonDeFreitasNunes_DISSERT.pdf: 2832434 bytes, checksum: fbd09520d8dfca43784e60b088545e00 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-10-07T00:23:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EvandroAilsonDeFreitasNunes_DISSERT.pdf: 2832434 bytes, checksum: fbd09520d8dfca43784e60b088545e00 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-07T00:23:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EvandroAilsonDeFreitasNunes_DISSERT.pdf: 2832434 bytes, checksum: fbd09520d8dfca43784e60b088545e00 (MD5) Previous issue date: 2017-06-30 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Atualmente, os incentivos ? gera??o de energia el?trica a partir da fontes consideradas limpas v?m aumentando consideravelmente devido ? escassez dos combust?veis f?sseis, at? ent?o utilizados em abund?ncia. Em paralelo, unidades de gera??o distribu?da que utilizam fontes renov?veis tamb?m ganha for?a com a diminui??o dos impostos aplicados sobre os componentes constituintes dos sistemas de gera??o que utilizam este tipo de fonte de energia. No entanto, a qualidade da energia el?trica tem sido severamente afetada pelo aumento do n?mero desses sistemas ligados ?s redes de distribui??o de baixa tens?o. Com base nisso, nesta disserta??o s?o avaliados os impactos na rede de distribui??o de energia el?trica decorrentes da conex?o de instala??es fotovoltaicas, em v?rios n?veis de penetra??o. Nesse intuito, ? realizado um estudo de caso que consiste em operar uma planta fotovoltaica de 9 kWp conectada ao ponto de acoplamento comum de uma subesta??o com pot?ncia nominal de 15 kVA. O sistema fotovoltaico utilizado, se divide em: i) sistema trif?sico fixo de 8 kWp e ii) sistema monof?sico fixo de 1 kWp. A avalia??o ? feita com base nos indicadores da qualidade da energia el?trica, que indicam as caracter?sticas de pot?ncia, harm?nicos de tens?o e corrente, desequil?brios entre fases do sistema e regula??o do fator de pot?ncia. A partir da an?lise desses indicadores, obtidos com aux?lio da transformada discreta de Fourier, ? realizada uma an?lise do impacto gerado pela planta fotovoltaica no ponto de conex?o com a rede el?trica. Por meio de resultados experimentais, os indicadores s?o estimados durante a opera??o do sistema fotovoltaico e s?o analisados e comparados com o padr?o internacional estabelecido pelo IEEE (do ingl?s, Institute of Electrical and Electronics Engineers). / Currently, incentives for clean energy generation have been increasing considerably due to the limitation of fossil fuels, until then used in abundance. In parallel, distributed generations increase with the reduction of the taxes of the embedded components of the renewable energy sources. However, the power quality (PQ) has been severely affected by the increasing number of these types of energy sources connected to low voltage distribution networks. In this dissertation, the impact on the utility grid will be evaluated under varying levels of a photovoltaic system penetration. A 9 kWp photovoltaic plant, composed of three system topologies connected to a 15 kVA substation common coupling point, will be carried out: a 8 kWp three-phase fixed topology and a 1 kWp fixed single phase. These photovoltaic systems are power electronics based devices, such as inverters constructed from semiconductor switches, which, due to their construction and operation, affect the waveform of the electrical voltage and current, deteriorating the PQ. From the analysis of PQ indices, obtained by means of discrete Fourier transform, for power characteristics, voltage and current harmonics, imbalanced levels among system phases and power factor regulation, an analysis of the impact generated by the photovoltaic plant at its point of connection with the utility grid will be performed. The indices will be analyzed and compared to the standards established by the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) in order to evaluate the impact caused by the connection of the photovoltaic system at the PCC.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-10-02T23:37:05Z No. of bitstreams: 1 MarioSergioFreitasFerreiraCavalcante_DISSERT.pdf: 1474530 bytes, checksum: 63366d89a6b7c054fb6dc9f83148e4c4 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-10-09T19:35:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MarioSergioFreitasFerreiraCavalcante_DISSERT.pdf: 1474530 bytes, checksum: 63366d89a6b7c054fb6dc9f83148e4c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-09T19:35:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarioSergioFreitasFerreiraCavalcante_DISSERT.pdf: 1474530 bytes, checksum: 63366d89a6b7c054fb6dc9f83148e4c4 (MD5) Previous issue date: 2017-06-27 / Industrialmente, diversas estrat?gias e algoritmos de controle j? s?o utilizadas e registradas na literatura. Entre as t?cnicas existentes, os controladores fuzzy destacam-se pela sua capacidade de tratar de severas n?o linearidades presentes em plantas reais e por conseguir representar o conhecimento especialista, que ? impreciso e inexato matematicamente. Este trabalho estudou dois tipos de controladores fuzzy existentes, baseados no modelo Sugeno, sendo fuzzy tipo-1, aqui classificado como fuzzy convencional, e o fuzzy tipo-2. Devido a complexidade em sintonizar controladores fuzzy que apresentam uma grande quantidade de par?metros, esse trabalho se prop?e a testar diferentes m?todos de otimiza??o meta-heur?sticos para a sintonia de controladores. Para validar os controladores obtidos foi utilizado um servo motor-DC da Quanser, um problema de controle que requer precis?o e velocidade na corre??o do erro de segmento da refer?ncia. Com o intuito de comparar o comportamento dos controladores, otimizou-se um controlador PI para cada um dos sistemas. Para quantificar e qualificar cada controlador foram utilizados tr?s ?ndices de avalia??o, ITEA, IEA e o ?ndice de Goodhart, este ?ltimo utilizado por levar em considera??o tamb?m o sinal de controle aplicado na planta. Pela an?lise dos resultados obtidos, o controlador fuzzy tipo-2 apresentou ganho significativo para o controle dessa planta, quando otimizado com o m?todo PSO. Pelos resultados, pode-se tamb?m inferir que o algoritmo das formigas n?o mostrou-se adequado para esse problema, com a fun??o de avalia??o proposta. / Differents stategies and control algorithms are already tested and registered by industry. Among the existing techniques, fuzzy controllers stand out for their ability to deal with nonlinearities present in real plants. Another fuzzy also allows to best represent expert knowledge, which is mathematically inaccurate. This proposal studied the two types of fuzzy controllers, based on Sugeno Model, the fuzzy type-1 is classified as conventional fuzzy and fuzzy type-2. In this study is used optimization techniques seeking to tune controllers in order to solve one of the biggest problem in fuzzy logic, its tunning. Ant colony, particle swarm and genetic algorithm are used and evaluated to this problem. A servo motor-dc is used to validate fuzzys controllers and pi controller obtained by optimization tecniques. In order to quantify and qualify each controller, three indices were used IEA, ITEA and Goodhart index. The results obtained prove that the type-2 fuzzy controller presented significant gain for the control of this plant, when optimized with the PSO method. From the results, it can also be inferred that the ant algorithm was not adequate for this problem, with the proposed evaluation function.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-10-18T20:24:42Z No. of bitstreams: 1 PauloHenriqueLopesSilva_TESE.pdf: 15849233 bytes, checksum: f585aed262bbe22879edb0ccec6c0a7f (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-10-19T22:26:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PauloHenriqueLopesSilva_TESE.pdf: 15849233 bytes, checksum: f585aed262bbe22879edb0ccec6c0a7f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-19T22:26:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PauloHenriqueLopesSilva_TESE.pdf: 15849233 bytes, checksum: f585aed262bbe22879edb0ccec6c0a7f (MD5) Previous issue date: 2017-07-04 / Esse trabalho aborda o problema da programa??o, controle e colabora??o de times de rob?s. Sistemas baseados em conjunto de rob?s atuando de forma colaborativa tem sido alvo de muitas pesquisas nos ?ltimos anos. Devido a r?pida dissemina??o de tecnologias em dispositivos m?veis e Internet, bem como os benef?cios que a rob?tica agrega ? v?rias aplica??es do cotidiano, a tend?ncia ? que cada vez mais ela esteja presente nas mais variadas atividades dos seres humanos. Para o caso dos sistemas compostos por dois ou mais rob?s, h? uma necessidade latente por pesquisas que viabilizem sua utiliza??o por usu?rios finais sem, ou com quase nenhuma, experi?ncia com programa??o ou rob?tica. Dessa forma, este trabalho prop?e uma arquitetura de sistema que permite a cria??o e programa??o de equipes com rob?s acoplados (chamados aqui de times de rob?s), possibilitando que usu?rios finais possam control?-los como um sistema ?nico e de maneira simples usando conhecimento coletivo adquirido por programadores e usu?rios. Os testes s?o divididos em tr?s estudos de caso com objetivos bem definidos. O primeiro estudo de caso cont?m a realiza??o de experimentos com dois times de rob?s diferentes e visa apresentar e verificar o funcionamento do sistema durante a cria??o, programa??o e disponibliza??o das fun??es desses times. J? o segundo, possui dois experimentos e visa apresentar e verificar o funcionamento do sistema na perspectiva de programa??o e disponibiliza??o de tarefas. O terceiro estudo de caso cont?m um experimento com um time de rob?s. A valida??o dos conceitos da arquitetura na perspectiva da intera??o do usu?rio final com esse time de rob?s ocorre por meio de um teste de usabilidade. Todos os experimentos s?o realizados por meio de uma aplica??o (software) que implementa os conceitos dessa arquitetura. Ela oferece um conjunto de opera??es especiais que possibilitam aos usu?rios finais conectarem, criarem e programarem times de rob?s. Os resultados que s?o apresentados mostram que os conceitos propostos por esse sistema atendem a aspectos fundamentais dessa ?rea, tais como modularidade, flexibilidade e facilidade de acesso para os usu?rios finais. / This work addresses the problem of programming, control and availability of robots teams. Systems based on robots working together collaboratively has been the subject of much research in recent years. Due to the rapid spread of technologies in mobile devices and the Internet, as well as the benefits that robotics adds to various applications, the tendency is that it is increasingly present in the most varied activities of humans. In the case of systems composed of two or more robots, there is a latent need for research that enables its use by end users with or with almost no programming or robotic experience. In this way, this work proposes a system architecture that allows the creation and programming of teams with coupled robots (called here of robots teams), allowing end users to control them as a single system and in a simple way using acquired collective knowledge by programmers and users. The tests are divided into three case studies with well-defined objectives. The first case study contains experiments with two different robot teams and aims to present and verify the functioning of the system during the creation, programming and availability of the functions of these teams. The second, has two experiments and aims to present and verify the operation of the system in the perspective of programming and availability of tasks. The third case study contains an experiment with a robot team. The validation of the concepts of the architecture in the perspective of the interaction of the end user with this robot team occurs through a usability test. All experiments are performed through an application (software) that implements the concepts of this architecture. It offers a set of special operations that enable end users to connect, create, and schedule robot teams. The results that are presented show that the concepts proposed by this system address fundamental aspects of this area, such as modularity, flexibility and ease of access for end users.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-10-18T20:55:13Z No. of bitstreams: 1 MademersonLeandroDaCosta_TESE.pdf: 1891375 bytes, checksum: 6977d7d34bb28c61fa6a511b98c8df53 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-10-24T22:28:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MademersonLeandroDaCosta_TESE.pdf: 1891375 bytes, checksum: 6977d7d34bb28c61fa6a511b98c8df53 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-24T22:28:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MademersonLeandroDaCosta_TESE.pdf: 1891375 bytes, checksum: 6977d7d34bb28c61fa6a511b98c8df53 (MD5) Previous issue date: 2017-06-09 / Um sistema de tarefas em espa?os m?tricos ? um modelo abstrato para uma classe de problemas de otimiza??o online, incluindo o problema de pagina??o de mem?ria, listas de acesso, problemas na ind?stria do petr?leo como o gerenciamento de sondas de produ??o terrestre (workover rigs) e de log?stica na produ??o de petr?leo offshore, o problema dos K-Servos, dentre outros. A utiliza??o da aprendizagem por refor?o na solu??o destes problemas, embora tenha se mostrado eficiente, est? restrita a uma classe simples de problemas, devido ? maldi??o da dimensionalidade inerente ao m?todo. Neste trabalho, apresenta-se uma solu??o que utiliza a aprendizagem por refor?o, baseada em t?cnicas de decomposi??o hier?rquica e computa??o paralela para solu??o de problemas de otimiza??o em espa?os m?tricos, com o objetivo de estender a aplicabilidade do m?todo a problemas complexos na ind?stria petrol?fera, contornando a restri??o da sua utiliza??o a problemas te?ricos de menor porte. A dimens?o da estrutura de armazenamento utilizada pela aprendizagem por refor?o para se obter a pol?tica ?tima cresce em fun??o do n?mero de estados e de a??es, sendo diretamente proporcional ao n?mero n de n?s e k de servos, fazendo com que o crescimento da complexidade do problema se d? de maneira exponencial (?????(??)). Para contorn?-lo, o problema foi modelado com um processo de decis?o em m?ltiplas etapas onde inicialmente utilizamos o algoritmo k-means como m?todo de agrupamento visando decompor o problema em subproblemas de menor dimens?o. Em seguida foi aplicado o algoritmo Q-learning nos subgrupos buscando-se atingir a melhor pol?tica de deslocamento dos servos. Nesta etapa, foram utilizadas t?cnicas de computa??o paralela para que os processos de aprendizado e armazenamento nos subgrupos fossem executados de forma paralela. Desta forma, a dimens?o do problema e o tempo total de execu??o do algoritmo foram reduzidos, viabilizando a aplica??o do m?todo proposto ?s grandes inst?ncias. A abordagem proposta apresentou melhores resultados quando comparada com a aprendizagem por refor?o cl?ssica e o m?todo guloso. Al?m de ter atingido ganhos de speedup e efici?ncia na avalia??o das m?tricas de desempenho paralelo. / A metrical task system is an abstract model for a class of online optimization problems, including paging, access lists, industry oil problems such as the management of workover rigs and logistics in the production of offshore oil, the problem of K-Servos, among others. The use of reinforcement learning to solving these problems, although proved to be efective, is restricted to a simple class of problems due to the curse of dimensionality inherent to the method. This work presents a solution that uses reinforcement learning based on hierarchical decomposition techniques and parallel computing to solve optimization problems in metric spaces. The use of these techniques allowed to extend the applicability of the method to more complex problems, bypassing the restriction of its use to smaller problems. As the size of the storage structure used by reinforcement learning to obtain the optimal policy grows as a function of the number of states and actions, which in turn is proportional to the number n of nodes and k of servers, it is noticed that their growth is given exponentially (?????(??)). To circumvent this, the problem was modeled with a multi-step decision process where we initially used the k-means algorithm as a grouping method to decompose the problem into smaller subproblems. Then, the Q-learning algorithm was applied in the subgroups, aiming at achieving the best server displacement policy. In this step, the learning and storage processes in the subgroups were executed in parallel. In this way, the problem dimension and the total execution time of the algorithm were reduced, making possible the application of the proposed method to the large instances. The proposed approach presented better results when compared to the classical reinforcement learning and the greedy method. In addition to achieving speedup and efficiency gains in the evaluation of parallel performance metrics. Keywords? Metrical Task Systems, The K-Server Problem, Curse of Dimensionality, Hierarchical Reinforcement Learning, Q-Learning Algorithm, Parallel Computing.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-11-01T21:47:47Z No. of bitstreams: 1 AllysonFernandesDaCostaSilva_DISSERT.pdf: 1659813 bytes, checksum: 0de7287ef5c2c4ae621833638c04aa5f (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-11-08T00:21:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AllysonFernandesDaCostaSilva_DISSERT.pdf: 1659813 bytes, checksum: 0de7287ef5c2c4ae621833638c04aa5f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-08T00:21:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AllysonFernandesDaCostaSilva_DISSERT.pdf: 1659813 bytes, checksum: 0de7287ef5c2c4ae621833638c04aa5f (MD5) Previous issue date: 2017-06-30 / Problemas de localiza??o buscam determinar as melhores posi??es onde devem ser instaladas facilidades de modo a atender demandas existentes. Pela vasta aplicabilidade da ?rea, diversas caracter?sticas j? foram importadas aos modelos para melhor representar situa??es pr?ticas. Uma delas generaliza os modelos cl?ssicos para situa??es em que decis?es de localiza??o devem ser tomadas periodicamente. Outra, permite que modelos tratem do dimensionamento das capacidades como uma vari?vel do problema. O Problema Din?mico de Localiza??o de Facilidades com Capacidades Modulares unifica estas e outras caracter?sticas presentes em problemas de localiza??o num ?nico e generalizado modelo. Este problema foi recentemente formulado na literatura, onde uma abordagem exata foi introduzida e aplicada a inst?ncias derivadas de um estudo de caso no contexto da explora??o de recursos florestais. Neste trabalho ser? apresentado um m?todo alternativo para resolver o mesmo problema. O m?todo escolhido utiliza a estrutura da metaheur?stica Algoritmo Gen?tico e a hibridiza com uma rotina de Descida em Vizinhan?a Vari?vel com tr?s vizinhan?as de busca adaptadas de vizinhan?as aplicadas a outros problemas de localiza??o. Experimentos atestaram a efetividade da metaheur?stica h?brida desenvolvida em compara??o ? aplica??o dos m?todos puros. Na compara??o com o m?todo exato, a heur?stica se mostrou competente ao chegar a solu??es at? 0,02% de dist?ncia do ?timo na maioria das inst?ncias testadas. / Location problems aim to determine the best positions where facilities should be installed in order to meet existing demands. Due to its wide applicability, several characteristics have already been appended to the models to better represent real situations. One of them generalizes classical models to the case that location decisions should be taken periodically. Another allows models to deal with capacity sizing as a problem variable. The Dynamic Facility Location Problem with Modular Capacities unifies these and other characteristics present in location problems in a single and generalized model. This problem was recently formulated in literature where an exact approach was introduced and applied to instances of a case study in the context of the forestry sector. We present an alternative method to solve the same problem. The method chosen uses a Genetic Algorithm metaheuristic framework and hybridizes it with a Variable Neighborhood Descent routine with three neighborhoods adapted from others applied to location problems. Experiments attested the effectiveness of the hybrid metaheuristic developed in comparison to the use of those methods purely. Compared to the exact approach, the heuristic proved to be competent by finding solutions up to a gap of 0,02% to the global optimum in the majority of the instances tested.