[pt] Os sistemas de inferência fuzzy são técnicas de aprendizado de máquina que possuem a capacidade de modelar incertezas matematicamente. Eles são divididos em sistemas de inferências fuzzy tipo-1 e fuzzy tipo-2. O sistema de inferência fuzzy tipo-1 vem sendo amplamente aplicado na solução de diversos problemas referentes ao aprendizado de máquina, tais como, controle, classificação, clusterização, previsão, dentre outros. No entanto, por apresentar uma melhor modelagem matemática das incertezas, o sistema de inferência fuzzy tipo-2 vem ganhando destaque ao longo dos anos. Esta melhora modelagem vem também acompanhada de um aumento do esforço matemático e computacional. Visando reduzir tais pontos para solucionar problemas de classificação, este trabalho apresenta o desenvolvimento e a comparação de duas funções de pertinência Gaussiana para um sistema de inferência fuzzy tipo-2 intervalar usando o método superior e inferior. São utilizadas as funções de pertinência Gaussiana com incerteza na média e com incerteza no desvio padrão. Ambos os modelos fuzzy abordados neste trabalho são treinados por algoritmos baseados em informações de primeira ordem. Além disso, este trabalho propõe a extensão dos modelos fuzzy tipo-2 intervalar para apresentarem múltiplas saídas, reduzindo significativamente o custo computacional na solução de problemas de classificação multiclasse. Finalmente, visando contextualizar a utilização desses modelos em aplicações de engenharia mecânica, este trabalho apresenta a solução de um problema de detecção de falhas em turbinas a gás, utilizadas em aeronaves. / [en] Fuzzy logic systems are machine learning techniques that can model mathematically uncertainties. They are divided into type-1 fuzzy, and type-2 fuzzy logic systems. The type-1 fuzzy logic system has been widely applied to solve several problems related to machine learning, such as control, classification, clustering, prediction, among others. However, as it presents a better mathematical modeling of uncertainties, the type-2 fuzzy logic system has received much attention over the years. This modeling improvement is also accompanied by an increase in mathematical and computational effort. Aiming to reduce these issues to solve classification problems, this work presents the development and comparison of two Gaussian membership functions for a type-2 interval fuzzy logic system using the upper and lower method. Gaussian membership functions with uncertainty in the mean and with uncertainty in the standard deviation are used. Both fuzzy models covered in this work are trained by algorithms based on first order information. Furthermore, this work proposes the extension of interval type-2 fuzzy models to present multiple outputs, significantly reducing the computational cost in solving multiclass classification problems. Finally, aiming to contextualize the use of these models in mechanical engineering applications, this work presents the solution of a problem of fault detection in aircraft gas turbines.

A partir da análise dos dados sobre a prática do ato infracional na cidade de Jundiaí, entre os períodos de 2000 e 2005, esta pesquisa compara esta política setorial com os índices que mensuram o nível de desenvolvimento e a qualidade de vida da população do município, desenvolvendo uma ampla reflexão acerca do problema, que é apenas parte de um problema maior que caracteriza uma nova forma de criminalidade, evidenciando crise e ruptura do sistema social liberal democrático e que se manifesta pelo confronto às instituições públicas estatais ou pela apatia em relação à participação político-democrática. A ausência e omissão do Estado em promover políticas públicas capazes de favorecer o desenvolvimento de todos pela expansão das liberdades individuais, expõe parcelas significativas da população brasileira a situações de vulnerabilidade, potencializa o problema e impõe neste momento histórico a necessidade de repactuação de um novo contrato social e da modificação das regras do jogo democrático com vistas à paz social. Neste escopo, a gestão pública do ato infracional requer que se reflita apropriadamente acerca dos vazios legais, das práticas políticas não democráticas e dos padrões culturais que subsistem historicamente na implementação dos direitos infanto-juvenis, em sua interface com os princípios e diretrizes do direito da criança e do adolescente. A descentralização político-administrativa e a municipalização do atendimento, bem como o caráter deliberativo das ações em todos os níveis pelos conselhos de direitos da criança e do adolescente, são discussões essenciais que se travam no bojo de uma discussão maior pela qual o que almeja é que o sistema econômico e o sistema político priorizem em suas pautas e ações, de modo efetivo e absoluto, a criança e o adolescente. / From the analysis of the data from practice of infrational act in city of Jundiaí, between the periods of 2000 and 2005 this resource compares this sectorial policy with the index that measure the level of development and life quality of the population of the town, developing a wide reflex regarding the problem that is only a part of a bigger problem that characterizes a new form of criminality showing crisis and rupture of the social liberal democratic system that is shown by the confronting to the state public institutions or by the apathy regarding the political democratic participation. The absences and the omission of the state in promoting public polices to favour the development of all by growth of individual liberties, exposes significant parts of the Brazilian population to vulnerable situations, potentializes the problem and inputs in this historical moment the necessity recontractuation of a new social contract and the modification of the rules of the democratic game with views to social peace. In this purpose, the public gestor of the infrational act demands that there is an appropriate review regarding legal emptiness, of the non democratic political practice and of the cultural patterns that survive historically in the criation of the infantile-juvenile rights in its relationship with the principals and purposes of the teenager\'s and child\'s rights. The political administrative decentralization and municipalization of the attending, as the deliberate character of the actions in all levels by the children?s /teenager\'s rights councils boards, are essential discussions that lock in the aim of the bigger discussion that seeks the priorization of the economical and political systems in their principals and actions in an absolute and effective way, for children and teenager\'s.

Nós demonstramos, pela primeira vez, o resfriamento via laser de um feixe atômico duplo. Ao se carregar um forno a 650oC com uma liga de Li179Na obtêm-se uma destilação efusiva que produz um feixe com fluxos idênticos de Li e de Na. Este feixe formado por duas espécies é desacelerado pela técnica Zeeman utilizando-se dessintonias iguais a Li = -850 MHz e Na = +150 MHz das respectivas transições atômicas 2S1/2 F = 2 2P3/2 F = 3. Em um segundo experimento, mostramos uma nova armadilha magneto-óptica bicromática, em cela de vapor. Obtivemos um incremento de ~10 vezes no número de átomos resfriados utilizando uma armadilha de Na do tipo I circundada por uma armadilha do tipo II, que não se superpõe à primeira. Isto ocorre quando temos o laser de captura a 12 MHz para o vermelho da transição 32S1/2 F = 2 32P3/2 F = 2. Em um terceiro experimento, observamos a primeira armadilha magneto-óptica para alcalinos operando na transição 2S1/2 2P1/2 (linha D1). Para o caso escolhido de átomos de sódio, obtêm-se quatro armadilhas diferentes dentro desta linha D1, contendo de 105 a 107 átomos resfriados. Para duas delas, é necessário inverter-se o sinal das polarizações circulares usuais dos lasers de resfriamento, devido aos desvios Zeeman negativos dos níveis hiperfinos inferiores / We demonstrate, for the first time, a laser cooling of a double atomic beam. By loading an oven at 650oC with a Li179Na alloy we get an effusive distillation producing a beam with equal fluxes of Li and Na. This two-species beam was laser cooled by Zeeman technique with Li = -850 MHz and Na = +150 MHz detunings from the corresponding 2S1/2 F = 2 2P3/2 F = 3 atomic transitions. In a second experiment, we show a new two-color vapor-cell magneto-optical trap. By surrounding type-I Na trap with a non-overlaping type-II trap we achieve a ~10-fold improvement in the number of cooled atoms. This is achieved when the capture laser is detuned 12 MHz to the red of the 32S1/2 F = 2 32P3/2 F = 2 transition. In a third experiment, we observe the first alkaline magneto-optical trap operating on 2S1/2 2P1/2 transition (D1 line). For the choosen sodium atoms, we have four different traps within D1 line, with 105 to 107 cooled atoms. For two of them, one has to revert the usual sign of circular polarizations of the cooling lasers, due to negative Zeeman shift of the lower hyperfine levels

Nós demonstramos, pela primeira vez, o resfriamento via laser de um feixe atômico duplo. Ao se carregar um forno a 650oC com uma liga de Li179Na obtêm-se uma destilação efusiva que produz um feixe com fluxos idênticos de Li e de Na. Este feixe formado por duas espécies é desacelerado pela técnica Zeeman utilizando-se dessintonias iguais a Li = -850 MHz e Na = +150 MHz das respectivas transições atômicas 2S1/2 F = 2 2P3/2 F = 3. Em um segundo experimento, mostramos uma nova armadilha magneto-óptica bicromática, em cela de vapor. Obtivemos um incremento de ~10 vezes no número de átomos resfriados utilizando uma armadilha de Na do tipo I circundada por uma armadilha do tipo II, que não se superpõe à primeira. Isto ocorre quando temos o laser de captura a 12 MHz para o vermelho da transição 32S1/2 F = 2 32P3/2 F = 2. Em um terceiro experimento, observamos a primeira armadilha magneto-óptica para alcalinos operando na transição 2S1/2 2P1/2 (linha D1). Para o caso escolhido de átomos de sódio, obtêm-se quatro armadilhas diferentes dentro desta linha D1, contendo de 105 a 107 átomos resfriados. Para duas delas, é necessário inverter-se o sinal das polarizações circulares usuais dos lasers de resfriamento, devido aos desvios Zeeman negativos dos níveis hiperfinos inferiores / We demonstrate, for the first time, a laser cooling of a double atomic beam. By loading an oven at 650oC with a Li179Na alloy we get an effusive distillation producing a beam with equal fluxes of Li and Na. This two-species beam was laser cooled by Zeeman technique with Li = -850 MHz and Na = +150 MHz detunings from the corresponding 2S1/2 F = 2 2P3/2 F = 3 atomic transitions. In a second experiment, we show a new two-color vapor-cell magneto-optical trap. By surrounding type-I Na trap with a non-overlaping type-II trap we achieve a ~10-fold improvement in the number of cooled atoms. This is achieved when the capture laser is detuned 12 MHz to the red of the 32S1/2 F = 2 32P3/2 F = 2 transition. In a third experiment, we observe the first alkaline magneto-optical trap operating on 2S1/2 2P1/2 transition (D1 line). For the choosen sodium atoms, we have four different traps within D1 line, with 105 to 107 cooled atoms. For two of them, one has to revert the usual sign of circular polarizations of the cooling lasers, due to negative Zeeman shift of the lower hyperfine levels

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:53:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARTINEZ_Jonathan_2014.pdf: 11989383 bytes, checksum: 96fb53d9544014ea55b1e53ee779c134 (MD5) Previous issue date: 2014-03-14 / Financiadora de Estudos e Projetos / This study presents a pump scheduling problem for the capture, transfer and storage of water supply systems in urban networks, whose objective is to minimize the electricity cost associated to the pumping operations. To deal with the dynamic and random nature of the water-demand, we propose two-stage stochastic programming with recourse models, where the random variables are represented by a finite and discrete set of realizations or scenarios. The developed mathematical models are extensions of previous deterministic models of the literature and they reflect the basic assumption that a fixed cost could be incurred by the turn on/ turn off activities of the hydraulic pumps. In order to control violations of the water-demand constraints in the presence of multiple different scenarios, we also consider a robustness technique in an attempt to obtain almost feasible solutions. Last, but not least, we adopt a risk-aversion criteria so-called mean absolute deviation to obtain second-stage costs less dependent on the realizations of the scenarios. The scenarios were generated according to a Monte-Carlo simulation procedure that may use any probability distributions to produce the empirical probabilities of the random variables. As the proposed pump scheduling problem with fixed cost is a two-stage stochastic mixed 0 − 1 program, we develop a efficient hybrid heuristic to obtain good-quality solutions of practical instances in a plausible running time. Overall results evidence the stability of the scenario generation method, the sensitivity of the solution according to the key parameters of the mathematical model, and the efficiency of the heuristic in solving large instances. Finally, we show that is possible to save resources by solving the stochastic programming model instead of adopting simpler approaches based on the expected value. / Esse estudo apresenta um problema de programação de bombas para a captação, armazenamento e transferência de água em sistemas de abastecimentos de água em redes urbanas, cujo objetivo é minimizar o custo de energia elétrica associado às operações de bombeamento. Para lidar com a natureza dinâmica e aleatória da demanda por água, foram propostos modelos de programação estocástica de dois estágios com recurso, em que a variável aleatória é representada por um conjunto finito de realizações ou cenários. Os modelos matemáticos desenvolvidos são extensões de modelos determinísticos da literatura e refletem a suposição básica de que é possível se incorrer em um custo fixo pelas atividades de liga/desliga das bombas hidráulicas. Para controlar as violações das restrições de demanda por água na presença de múltiplos cenários diferentes, considerou-se também uma técnica de robustez na tentativa de gerar soluções quase factíveis. Por último, mas não menos importante, adotou-se um critério de aversão ao risco denominado desvio médio absoluto para obter custos de segundo estágio menos dependentes das realizações dos cenários. Os cenários foram gerados de acordo com um procedimento baseado em simulação Monte-Carlo que pode utilizar qualquer distribuição de probabilidade para produzir as probabilidades empíricas das variáveis aleatórias. Como o problema de programação de bombas com custo fixo proposto é um programa inteiro misto 0−1 estocástico, desenvolve-se uma heurística híbrida eficiente para obter soluções de boa qualidade de instâncias práticas em um tempo computacional plausível. Os resultados evidenciam a estabilidade do método de geração de cenários, a sensibilidade da solução de acordo com parâmetros-chave do modelo matemático, e a eficiência da heurística na resolução de instâncias de grande porte. Finalmente, foi demonstrado que é possível poupar recursos pela resolução do modelo de programação estocástica, em vez de adotar abordagens mais simples baseadas no valor esperado.

[pt] A probabilidade de alarme falso, alfa, dos gráficos de controle de processos depende dos seus limites de controle, que, por sua vez, dependem de estimativas dos parâmetros do processo. Esta tese apresenta inicialmente uma revisão dos principais trabalhos sobre o efeito dos erros de estimação dos parâmetros do processo sobre alfa quando se utiliza o gráfico de X e S individualmente e em conjunto. O desempenho dos gráficos é medido através de medidas de desempenho (número médio de amostras até o sinal, taxa de alarme falso, distribuição do número de amostras até o sinal, que, em geral, são variáveis aleatórias, função dos erros de estimação. Pesquisas recentes têm focado nas propriedades da distribuição condicional do número de amostras até o sinal, ou ainda, nas propriedades da distribuição da taxa de alarme-falso condicional. Esta tese adota esta abordagem condicional e analisa o efeito da estimação dos parâmetros do processo no desempenho conjunto dos gráficos de X e S em dois casos: Caso KU (Média conhecida – Variância desconhecida) e Caso UU (Média desconhecida – Variância desconhecida). A quase totalidade dos trabalhos anteriores considerou apenas um gráfico, isoladamente; sobre efeito da estimação dos parâmetros sobre o desempenho conjunto conhecemos apenas um trabalho, sobre gráficos de X e R, mas nenhum sobre gráficos de X e S. Os resultados da análise mostram que o desempenho dos gráficos pode ser muito afetado pela estimação de parâmetros e que o número de amostras iniciais requerido para garantir um desempenho desejado é muito maior que os números tradicionalmente recomendados na literatura normativa de controle estatístico de processo (livros texto e manuais). Esse número é, porém, menor que o máximo entre os números requeridos para os gráficos de X e de S individualmente. Questões a serem investigadas como desdobramento dessa pesquisa são também indicadas nas Considerações Finais e Recomendações. / [en] The false-alarm rate of control charts, alpha, depends on the control limits calculated, which depend, in turn, on the estimated process parameters. This dissertation initially presents a review of the main research articles about the effect of the estimation errors of the process parameters upon alpha when X and S charts are used separately and together. The charts performance is evaluated through performance measures (average run-length, false-alarm rate, run-length distribution, etc), which are, in general, random variables, function of the estimation errors. Recent researches focused on the properties of the conditional run-length, or still (in the case of Shewhart charts) on the properties of the conditional false-alarm rate distribution. This dissertation adopts this conditional approach and investigates the effect of parameter estimation on the joint behavior of X and S charts in two cases: KU Case (Known mean – Unknown variance) and UU Case (Unknown mean - Unknown variance). Almost all previous works considered just only one chart separately – just only one joint performance work is known by the author, one about the effect of the estimation errors of the process parameters upon X e R joint performance. The results show that the charts performance can be severely affected by the parameter estimation and the number of initial samples required to ensure the desirable performance is greater than the numbers of initial samples recommended by traditional statistical process control reference texts (books and manuals). This number is, however, smaller than the maximum between the numbers of samples required by the X and the S charts separately. Additional issues for follow-up research are recommended in the concluding section.