Realizar a análise econômica de uma produção agropecuária não é algo trivial, seja pela enorme heterogeneidade entre cada unidade produtiva, seja porque utiliza muitos recursos naturais, alguns de difícil mensuração. Há diversos métodos disponíveis para o cálculo do custo de produção, que é o indicador chave para a análise da viabilidade de um empreendimento. O desafio é permitir que a projeção da atividade no horizonte produtivo seja a mais real e dinâmica possível. A simulação computacional é atualmente uma das mais poderosas ferramentas de análise disponível para o planejamento, projeto e controle de sistemas complexos, e vem sendo cada vez mais utilizada e difundida. Simular compreende a elaboração de um método de experimentação que, através da construção de modelos de um sistema real, procura descrever comportamentos, construir teorias ou hipóteses por meio do observado e predizer comportamentos futuros. O uso de modelos de simulação, que incorporem o risco e a probabilidade dentro produção animal, pode ser uma alternativa tanto técnica - auxiliando na tomada de decisão, gestão e planejamento pecuário, quanto científica - permitindo a avaliação de efeitos de resultados da pesquisa e identificação de limitantes que podem incentivar o desenvolvimento de pesquisas futuras. O modelo de simulação híbrido - baseado em simulação de eventos discretos e baseado em agentes, aqui proposto - visou identificar coeficientes zootécnicos e os critérios de manejo que mais impactam a produção de ovinos de corte. Esse modelo de simulação computacional híbrido possui caráter dinâmico e probabilístico, com eventos marcados no tempo (estação de monta, gestação, parição, desmame, engorda, abate, entre outras) e complexos o suficiente para que seus agentes sofram alterações tanto no tempo quanto em resposta a ocorrência ou não das variáveis ligadas a eles. Os resultados dos experimentos e dos cenários estudados revelaram que dentre os índices zootécnicos das matrizes, a ocorrência de aborto gera maior impacto na taxa de abate e financeiramente na margem líquida operacional. Contudo, analisando as variáveis tanto para matrizes como para cordeiros, a mortalidade neonatal, até os cinco dias de vida dos cordeiros, demonstrou ser o ponto fundamental para a lucratividade da atividade. A estabilização do rebanho foi mais afetada pela presença de matrizes adultas no plantel, que culminaram no aumento no número de cordeiros por matriz. Os resultados da análise dos fluxos de caixa de 30 anos, a uma taxa mínima de atratividade de 6,17% aa, permitiram constatar que iniciar a atividade com número muito reduzido de matrizes é o cenário menos interessantes, com taxa interna de retorno negativa para o período de análise. O estudo do fluxo de caixa permitiu atribuir a 200 matrizes como o tamanho de rebanho inicial mais interessante (TIR = 3,30% aa). Assim, o uso de simuladores híbridos baseados em simulação de eventos discretos e baseados em agentes, para estudos na pecuária nacional, apresentou-se como ferramenta com grande potencial de contribuição, no sentido de permitir conhecer os resultados possíveis das diferentes combinações tecnológicas disponíveis. O modelo ainda permite ser utilizado como ferramenta de estudo e análise para a cadeia produtiva, contribuindo na orientação aos cientistas, auxiliando no direcionamento de seus esforços no desenvolvimento de futuras pesquisas / Conduct an economic analysis of agricultural production is not trivial, either by its enormous heterogeneity between each production unit, or because it uses many natural resources, some of which are difficult to measure. There are several methods available for calculating the cost of production, which is the key indicator for assessing the feasibility of a project. The challenge is to allow the projection of activity in the productive horizon in the most real and dynamic form as possible. The computer simulation is currently one of the most powerful analysis tools available for planning, design and control of complex systems and is being increasingly used and disseminated. Simulate includes the development of a method of testing by building models of a real system, that seeks to describe behaviors, build theories or hypotheses through noted and predicted future behaviors. The use of simulation models that incorporate uncertainty and probability in animal production can be both an alternative technique - assisting in decision-making, management and livestock planning; as scientific - allowing the evaluation of the research results of effects and identification of limiting that may encourage the development of future research. The model of hybrid simulation - based on discrete event simulation and on agent-based, proposed here - aimed to identify factors husbandry and management criteria that most affect the production of meat sheep. The model of hybrid computer simulation have dynamic and probabilistic characteristics, with events scheduled in time (breeding season, pregnancy, parturition, weaning, fattening, slaughter, etc.) and enough complexity that its agents be adversely affected both in time and in response to the occurrence or not of variables linked to them. The results of the experiments and the scenarios studied showed that among the zootechnical indexes of the sheep, the occurrence of abortion generates a greater impact on the slaughter rate and financially in the net operating margin. However, analyzing the variables for both sheep and lambs, neonatal mortality, up to the lambs\' five days of life, proved to be the fundamental point for the profitability of the activity. The stabilization of the herd was more affected by the presence of adult sheep in the herd, which culminated increasing the number of lambs per sheep. The results of the analysis of the 30-year cash flows, at a minimum attractiveness rate of 6.17% per year, showed that starting the activity with a very small number of sheep was the least interesting scenario, with a negative internal rate of return for the analysis period. The study of the cash flow allowed to assign to 200 sheep as the most interesting initial herd size (IRR = 3.30% per year). Thus, the use of hybrid simulators, based on discrete event simulation and agent-based for studies in national livestock, is presented as a tool with great potential to contribute, to allow knowing the possible outcomes of different combinations of available technology. The model also allows to be used as a study tool and assessment of different technological combinations for the production chain, contributing to the guidance of scientists, assisting their efforts in the development of future research

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-25T11:55:26Z No. of bitstreams: 1 wolmararaujoneto.pdf: 9045744 bytes, checksum: 685167b5aabc68d680681643c44b7a4e (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-25T12:12:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 wolmararaujoneto.pdf: 9045744 bytes, checksum: 685167b5aabc68d680681643c44b7a4e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T12:12:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 wolmararaujoneto.pdf: 9045744 bytes, checksum: 685167b5aabc68d680681643c44b7a4e (MD5) Previous issue date: 2014-08-25 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A presente dissertação tem como objetivo principal desenvolver uma metodologia capaz de auxiliar no projeto e implementação de controles para sistemas a eventos discretos (SED) de forma a otimizar a modelagem, documentação e implantação da planta estudada. Para tanto a definição tradicional de autômato foi alterado para incluir um novo subconjunto de estados obrigatórios, isto é, estados que o sistema deve passar antes de chegar a um estado marcado. Seguindo a modelagem tradicional, cada subsistema é modelado através desta nova abordagem. Em uma segunda etapa, uma nova iteração de análise de cada subsistema é realizada para restringir situações indesejadas do sistema. Com esta fase finalizada os subsistemas são mesclados através de uma técnica tradicional de autômatos em paralelo. O sistema final resultante é apresentado a um otimizador, baseado em PROLOG, que busca a melhor sequência de eventos obedecendo a todas as restrições modeladas e termine no estado marcado informado pelo projeto. Este resultado fornece a Rede de Petri ideal do sistema e sua programação em GRAFCET. Tais métodos serão testados em componentes de um sistema de manufatura flexível real. / The present master thesis has as its main goal to develop a methodology able to assist in design and implementation of discrete event system (DES) controllers in order to optimize the modeling, documentation and deployment of plant in study. To do so the automaton traditional concept was changed to include a new subset of mandatory states, i.e. states that the system should pass before reach a marked state. Following the traditional modeling, each subsystem is modeled using this new approach. In a second step, a new iteration of analysis of each subsystem is performed to restrain system’s unwanted situations. At the end of this step the subsystems are composed by a traditional parallel automatons technique. The resulting system is presented to an optimizer, based in PROLOG, which searches the best event sequence obeying to all modeled restrictions and ends in the marked state defined in design. This result provides the ideal Petri Net of the system and its GRAFCET programming. Such methods will be tested in a flexible real manufacturing system.

Orientadores: Reginaldo Palazzo Júnior, Cátia Regina de Oliveira Quilles Queiroz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-25T14:53:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Benedito_CintyaWinkdeOliveira_D.pdf: 1485856 bytes, checksum: 50adbb3cffa1343c4a0cd9b3d7586173 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Na busca por novos sistemas de comunicações muitos trabalhos têm sido realizados com o objetivo de obter constelações de sinais e códigos geometricamente uniformes no plano hiperbólico. Neste contexto, nossa proposta é identificar uma estrutura algébrica e geométrica para que códigos e reticulados possam ser construídos neste espaço. O problema central deste trabalho consiste em construir grupos fuchsianos provenientes de tesselações hiperbólicas regulares {p,q} utilizando diversos tipos de emparelhamentos e identificá-los com álgebras e ordens dos quatérnios, definindo-os assim como aritmético. Desta forma, propomos um algoritmo para construir grupos fuchsianos aritméticos provenientes de tesselações hiperbólicas regulares {p,q} cujo polígono hiperbólico regular gera uma superfície orientada de gênero maior ou igual a dois. Para isso, fornecemos uma condição necessária para que estes grupos possam ser obtidos, esta condição será denominada condição de Fermat devido a sua identificação com os números de Fermat. Através da construção destes grupos, mostramos que existe um isomorfismo entre dois grupos fuchsianos aritméticos provenientes de uma tesselação {p,q} a partir de emparelhamentos diferentes. Além disso, descrevemos alguns dos corpos de números que utilizamos para construir grupos fuchsianos aritméticos, como subcorpos maximais reais de corpos ciclotômicos, a fim de propor uma relação entre os reticulados hiperbólicos e os reticulados euclidianos. Reticulados hiperbólicos completos obtidos através da identificação de grupos fuchsianos com ordens maximais dos quatérnios também são apresentados. Desta forma, obtemos um rotulamento completo dos pontos da constelação de sinal associada / Abstract: In the search for new communications systems many studies have been conducted with the goal of obtaining signal constellations and geometrically uniform codes in the hyperbolic plane. In this context, our proposal is to identify an algebraic and geometric structures for constructing codes and lattices in this space. The central problem of this work is to construct fuchsian groups derived from hyperbolic tessellations {p,q} using different edge-pairings sets and identify them with quaternion algebras and quaternion orders, by setting it as arithmetic. We also propose an algorithm to construct arithmetic fuchsian groups from a tessellation {p,q} whose regular hyperbolic polygon generates an oriented and compact surface with genus greater or equal than 2. For that we provide a necessary condition for these groups to be obtained, this necessary condition is called Fermat condition due to its identification with the Fermat numbers. By the construction of these groups, it is also shown an isomorphism between two arithmetic fuchsian groups derived from a tessellation {p,q} via different edge-pairings sets. Furthermore, we will describe some of the number fields that we use to construct arithmetic fuchsian groups as maximal real subfields of cyclotomic fields in order to propose a relationship between hyperbolic lattices and euclidean lattices. Complete hyperbolic lattices obtained by identifying fuchsian groups with maximal quaternion orders will also be presented. In this way we have a complete labeling of the points of the corresponding signal constellation / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutora em Engenharia Elétrica

[pt] Os sistemas de agendamento de consultas tradicionalmente realizam as marcações dos pacientes em intervalos fixos de tempo, sem levar em consideração diversos fatores de complexidade do sistema de saúde. Isso pode causar mão de obra ociosa em alguns períodos do dia e longas filas de espera de pacientes em outros momentos. Nesse contexto, esta dissertação tem como intuito propor uma nova política de agendamento para uma clínica especializada em cirurgia bariátrica do Rio de Janeiro, considerando os fatores desse sistema: tempos de serviços estocásticos, impontualidade do paciente, atrasos e interrupções do serviço, e presenças de no-shows. Esta dissertação analisou diversos cenários com overbooking (marcação de pacientes adicionais), e testou as principais políticas por meio de simulação, propondo a mais adequada para a clínica. As 18 políticas de agendamento aplicadas foram encontradas através de uma extensa revisão sistemática da literatura. Com a utilização da política de agendamento OFFSET, foi possível aumentar o número de atendimentos em 30 por cento para o agendamento do principal provedor da clínica, mantendo o nível de serviço prestado. Além disto, foi proposta uma nova política de agendamento, denominada DOME CYCLE, que teve resultados superiores às demais políticas da literatura na média dos cenários realizados. / [en] Appointment-scheduling systems traditionally schedule patient appointments at fixed intervals, without taking into account several complexity factors of health-care system. This schedule can make the server idle at certain times of the day and can produce long queues of patients at other times. In this context, the objective of this study is to propose a new scheduling policy for a clinic specialized in bariatric surgery in Rio de Janeiro, considering the following factors of this system: stochastic service times, patient unpunctuality, delays and interruptions of the provider and presences of no-shows. This study analyzed several scenarios with overbooking, and tested the main policies with a simulation model, proposing the most appropriate for the clinic. The 18 scheduling policies applied were found through an extensive systematic review of the literature. With the use of the OFFSET scheduling policy, it was possible to increase the number of appointments by 30 percent to the scheduling of the main clinic provider, maintaining the level of service provided. In addition, a new scheduling policy, called DOME CYCLE, was proposed, which has outperformed the other policies in the average of the tests performed.

O presente estudo apresenta a reorganização do projeto de trabalho de uma indústria produtora de equipamentos para compressão de GNV, apoiada pelo uso de sistemas a eventos discretos (SED). A empresa em questão, pioneira neste segmento na América Latina, viveu um súbito aumento na demanda de mercado que expôs fragilidades em seu sistema logístico. Problemas associados ao planejamento e controle de estoque e fluxo de materiais tornaram-se evidentes e deveriam ser resolvidos para que não prejudicassem o fluxo de vendas da empresa. Devido a complexidade existente no projeto produtivo, a simulação foi considerada como a maneira mais segura de planejar alterações nas práticas administrativas e produtivas, sem interferir na rotina da empresa. A modelagem realizada neste trabalho foi feita a partir da construção de uma cadeia de valor para o processo produtivo.Tal abordagem permitiu identificar diversos fatores que contribuíam diretamente à falta de eficiência da empresa tais como a ausência de um sistema logístico estruturado: interligação deficiente entre determinados setores administrativos e a manufatura, formação de estoques paralelos, perda excessiva por manuseio, retrabalho ou uso incorreto de componentes (hidden factory). A modelagem e a análise das propriedades dos modelos foram validadas por meio de um sistema de gestão integralizado (ERP) trabalhando com base em dados reais da empresa estudada. O estudo revelou oportunidades de melhoria baseado na reorganização da seqüência de fabricação e de abastecimento de materiais, aumento de produtividade através de realocação da mão-de-obra, organização do local de trabalho e padronização das atividades. As melhorias identificadas no estudo exploratório e na simulação foram consolidadas formando um sistema de gestão customizado para a empresa objeto do estudo. / This study presents the reorganization of the project work of an industry producing equipment for compressed natural gas (CNG), supported by the use of discrete event systems (DES). The company in question, a pioneer in this segment in Latin America, experienced a surge in market demand that has exposed weaknesses in their logistics system. Problems associated with planning and inventory control and material flow have become evident and should be resolved not to damage the flow of the companys sales. Because of the complexities that exist in productive project, the simulation was considered the safest way to plan changes in administrative and productive practices, without interfering with the routine. The modeling performed in this work was done from the construction of a value chain for the production process. This approach has identified several factors that contributed directly to the inefficiency of the company such as the absence of a structured logistics system: poor interconnection between certain administrative sectors and the manufacture, stockpiling, parallel loss by excessive handling, rework or incorrect use of components ("hidden factory"). The modeling and analysis of the properties of the models were validated by means of a management system (ERP) work based on real data of the studied company. The study revealed opportunities for improvement based on the reorganization of the sequence of manufacturing and supply materials, increased productivity through reallocation of labor, work, workplace organization and standardization activities. The improvements identified in the exploratory study and simulation were consolidated to form a customized management system to the company object of study.

[pt] O Método dos Elementos Discretos (Discrete Element Method - DEM) é uma técnica numérico computacional capaz de simular o comportamento macroscópico de um material via solução das equações do movimento de seus constituintes. Para uma correta predição deste comportamento são informados, como dados de entrada, as características mecânicas dos elementos: os chamados microparâmetros. Contudo, não existe uma receita que determine estes microparâmetros baseados somente nas respostas macroscópicas do material simulado, necessitando de um passo adicional conhecido como Calibração. Tentativa e erro, um método ineficiente por conta de seu fator de escala desfavorável, é o mais comumente utilizado nesta etapa. Este trabalho propõe uma nova abordagem utilizando-se do método de otimização global Generalized Simulated Annealing, minimizando-se a área quadrática normalizada entre as curvas experimentais e calculadas de tensão-deformação axial e deformações volumétrica-axial simultaneamente. Foram efetuadas comparações via ensaio triaxial para dados sintéticos e reais cujos resultados demonstram o aproveitamento e aplicabilidade da técnica proposta. / [en] The Discrete Element Method (DEM) is a numerical computational technique that simulates the macroscopic material behaviour by solving the equations of motion of its constituents. For a correct prediction of this behaviour, are set as input data the mechanical characteristics of the elements, the so-called microparameters. However, there is no recipe for determining these microparameters based solely on the macroscopic responses of the simulated material. It is required an additional step known as Calibration. The method widely used in this calibration is trial and error, although is an inefficient method due its unfavorable scale factor. This work proposes a new approach using the Generalized Simulated Annealing global optimization method, minimizing the normalized quadratic area between the experimental and calculated curves of the axial stress-strain and volumetric-axial deformations curves simultaneously. Comparison is done using triaxial tests for both synthetic and real data whose results demonstrate the usefulness and applicability of the proposed approach.

[pt] O objetivo deste trabalho foi o de verificar a influência da modificação no campo de tensões ao redor de uma escavação em um maciço rochoso fraturado, observando a ocorrência do fechamento de fraturas e a redução da condutividade hidráulica na região ao redor da escavação. São apresentadas inicialmente as características básicas que devem ser consideradas ao analisar problemas em maciços rochosos fraturados e apontados os possíveis efeitos de uma escavação neste tipo de material. Uma breve revisão bibliográfica mostra alguns tipos de técnicas de análises numéricas disponíveis para simulação de problemas em meios descontínuos, com ênfase no método dos elementos discretos e, em especial, no método dos elementos distintos (DEM), empregado no software UDEC da Itasca Consulting Group Inc., utilizado neste trabalho. As simulações utilizam um acoplamento hidromecânico, onde o maciço é representado por um conjunto de blocos e as descontinuidades são tratadas como contornos dos blocos, sendo o fluxo permitido apenas no interior das fraturas. Foi utilizado um modelo hipotético com escavação circular para validação da modelagem a partir de soluções analíticas presentes na literatura. Além disso, foi realizado um estudo de caso real, de dois túneis localizados em uma importante via na cidade do Rio de Janeiro. A análise paramétrica do problema mostra a influência da modificação de algumas variáveis importantes neste tipo de fenômeno. Por fim, foram analisados os resultados de todos os casos, com suas considerações finais e sugestões para trabalhos futuros. / [en] This work aims to verify the influence of the stress field changing around an excavation in a jointed rock mass, noticing the fracture closure and the hydraulic conductivity decrease in the region surrounding the excavation. At first, the basic characteristics that should be considered in jointed rock masses analyses are presented, pointing out the potential effects caused by excavations in such materials. A brief literature review presents some types of numerical analysis techniques available for discontinuous medium modeling, focusing on the discrete elements methods and, specifically, in the distinct element method (DEM), applied in the UDEC software by Itasca Consulting Group Inc., which was utilized in this work. The simulations make use of a hydromechanical coupling, being the rock mass represented by an assembly of blocks. The water flow takes place among the discontinuities, which are treated as blocks’ boundaries. A hypothetical model was used for modeling validation by comparison with analytical solutions from the literature. Besides that, it was accomplished a real case study of two tunnels located at an important road in Rio de Janeiro city. The parametric analyses of the problem show the influence of changing some important variables in this type of phenomenon. At last, all the results have been discussed, with final considerations and future works suggestions.

[pt] Injeção de CO2 em reservatórios depletados tem ocorrido nos últimos anos como uma forma efetiva de recuperação avançada de óleo e gás. Mais recentemente, a injeção de CO2 em depósitos geológicos vem sendo considerada uma alternativa viável para a redução da emissão de gases de efeito estufa na atmosfera. Nesses dois cenários, o CO2 injetado reage com a rocha, alterando algumas de suas propriedades petrofísicas e geomecânicas. Um dos principais depósitos são os reservatórios carbonáticos. O objetivo desta tese é aprimorar o entendimento em relação aos efeitos mecânicos da injeção de CO2 em rochas carbonáticas. Esse tópico é de grande interesse para a indústria de óleo e gás, devido aos procedimentos de sequestro de CO2 e recuperação avançada de óleo. Nesses dois cenários, o CO2 é injetado em reservatórios carbonáticos, alterando algumas das propriedades petrofísicas e geomecânicas da rocha reservatório. Essas alterações podem aumentar os riscos relacionados à produção, uma vez que essas mudanças na estrutura porosa da rocha tendem a modificar o fluxo de óleo e também de provocar a compactação do reservatório. Com o objetivo de melhorar a compreensão da interação CO2 e rochas carbonáticas, nesta tese foram feitos ensaios de laboratório e modelos numéricos. Para os ensaios de laboratório, uma solução de CO2 e água deionizada foi injetada em amostras de Indiana Limestone e coquina. Também foram executados ensaios mecânicos antes e depois da injeção de CO2, com o objetivo de avaliar os efeitos nas propriedades mecânicas das rochas carbonáticas. A caracterização mecânica foi realizada a partir de ensaios de compressão uniaxial e triaxial. Foram observadas consideráveis reduções nas resistências à compressão e nos módulos de Young das amostras de coquina e Indiana Limestone, quando submetidas ao ensaio de injeção de CO2. Houve também um aumento na porosidade medida pelo MicroCT e pelo porosímetro na amostra de coquina sujeita a injeção de solução de CO2. Os resultados experimentais foram utilizados para calibração e validação dos modelos numéricos. Com relação aos modelos numéricos, o método dos elementos discretos (DEM) foi utilizado. Para simular de forma adequada o comportamento do material, uma metodologia, englobando o modelo de contato, a geração da amostra e o procedimento de calibração foi apresentada. A calibração dos parâmetros do DEM foi feita considerando os resultados dos ensaios mecânicos realizados antes e depois do ensaio de dissolução. O modelo numérico foi capaz de simular corretamente os ensaios uniaxiais e triaxiais realizados nas amostras de Indiana Limestone e coquina. Adicionalmente, a metodologia apresentada para o modelo em DEM conseguiu gerar bons resultados considerando a degradação pela injeção de CO2 das propriedades mecânicas da Indiana Limestone, e resultados satisfatórios para a coquina. / [en] CO2 injection in depleted reservoirs has been largely employed over the past years as an effective process for oil and gas enhanced recovery. More recently, the injection of CO2 in geological deposits is considered a viable alternative to reduce greenhouse gases in the atmosphere. In these two scenarios, the injected CO2 interacts with the rock deposit altering some petrophysical and geomechanical properties. One of the main deposits is carbonate reservoirs. The objective of this research is to improve the knowledge regarding the mechanical effects of CO2 injection on carbonate rocks. Changes to the rock pore structure may change oil flow, cause reservoir compaction and containment issues. In order to improve the insight on the interaction between CO2 and carbonate rocks, laboratory tests and numerical models were carried out in this study. For the laboratory tests, a solution of liquid CO2 and deionized water was injected through Indiana Limestone and coquina samples. In addition, mechanical tests were executed before and after CO2 injection, to evaluate the effects on the mechanical properties from the carbonate rocks. The mechanical characterization was conducted by performing uniaxial and triaxial compressive tests. From the laboratory results, significant reduction on the unconfined compressive strength and on Young s moduli from the coquina and Indiana Limestone samples when subjected to the CO2 injection test was observed. In addition, an increase in porosity was also noted from MicroCT scans and porosimetry measurements on the coquina sample after the injection of CO2 solution. These results were used for the numerical model calibration and validation. Regarding the numerical model, the Discrete Element Method (DEM) was adopted. To accurately simulate the material behavior, a methodology encompassing the contact model, the sample generation and the calibration procedure is presented. The calibration of the DEM parameters used the results from the mechanical tests on the rocks prior and after the dissolution tests. The numerical model was able to accurately simulate the uniaxial and triaxial tests on the Indiana Limestone and coquina samples. In addition, the methodology presented for the DEM model managed to accurately reproduce the mechanical degradation due to CO2 injection on Indiana Limestone and to a lesser degree, on coquina samples.

[pt] Uma reta bissetora divide uma região convexa do plano em duas partes com áreas iguais. É natural estudar as envoltórias destas linhas bissetoras, que em geral apresentam singularidades. O caso de polígonos é particularmente interessante, pois existem diversas noções distintas de envoltórias discretas. Nesta dissertação, nós estudamos três tipos diferentes de envoltórias discretas de retas bissetoras e as conexões entre elas. / [en] A bisection line divide a convex planar region into two parts with equal areas. It is natural to study the envelope of these lines, which in general present singularities. The polygonal case is particularly interesting, since there are several different notions of a discrete envelope. In this dissertation, we study three different notions of discrete envelopes of bisection lines and the connections between them.

[pt] Nesta tese, abordamos o escalonamento de profissionais de saúde para propor um uso mais eficiente da capacidade existente e fornecer acesso oportuno em diferentes serviços de saúde. Apresentamos um conjunto de problemas relacionados à programação de equipes de saúde. O primeiro problema procura reduzir o tempo de porta-médico em uma unidade de pronto atendimento; o segundo problema visa reduzir o tempo de espera total de tratamento também em uma unidade de pronto atendimento; o terceiro problema visa fornecer acesso oportuno à consulta clínica e à cirurgia em uma unidade cirúrgica especializada. Foram propostos e resolvidos modelos de programação estocástica de dois estágios que procuram representar com precisão as características particulares inerentes a cada problema. Um aspecto importante em problemas de saúde é o grande número de incertezas envolvidas nos processos. A incorporação da incerteza aumenta a complexidade do problema e, portanto, torna-se impossível computacionalmente considerar todos os cenários possíveis. Essa dificuldade é contornada usando a Aproximação por Média Amostral (SAA) para representar a incerteza na demanda. Modelo de simulação de eventos discretos (DES) é usado para representar os problemas. Por fim, as soluções foram aplicadas a estudos de caso reais, mostrando que os modelos propostos são adaptáveis a diferentes prestadores de serviços de saúde. Ao longo da tese, resolvemos com eficiência os modelos utilizando casos reais de hospitais no Brasil e nos EUA. / [en] In this thesis, we approach the problem of healthcare staff scheduling to propose a more efficient use of existing capacity to provide timely access in different health services. We present a set of problems related to healthcare staff scheduling. The first problem seeks to reduce the door-to-doctor time in an Emergency Department; the second problem aims to reduce the waiting time of the overall treatment also in an Emergency Department; the third problem aims to provide timely access to both clinic and surgery in a specialized surgical unit. We formulate and solve two-stage stochastic programming models that seek to accurately represent the particular features that are inherent of each problem. An important aspect in healthcare problems is a large number of uncertainties involved in the processes. The incorporation of the uncertainty increases the complexity of the problem, and it, therefore, becomes computationally infeasible to consider all of the possible scenarios. We circumvent this difficulty by relying on Sample Average Approximation (SAA) to address the demand uncertainty. We also use a discrete-event simulation (DES) model to represent the problems. Finally, we apply the framework to real case studies showing that the proposed models are adaptable to different healthcare providers. Throughout the thesis, we efficiently solve the models using real cases of Brazil and USA hospitals.