É de senso comum que, para auxiliar seus processos de negócios, as empresas utilizam heterogêneas aplicações de software, em sua maioria, compostas de sistemas legados, pacotes de softwares adquiridos de terceiros ou sistemas desenvolvidos por sua própria equipe de programadores como solução para um problema específico. Neste aspecto, percebe-se que no momento que surge a demanda pela comunicação e interação entre tais aplicações, as soluções tornam-se adaptações, acarretando mais complexidade ao problema, insegurança, além de elevados custos de implantação e manutenção. Neste cenário, a área de integração de aplicações empresárias tornou-se fundamental para a gestão da informação, pois proporciona metodologias e ferramentas para projetar e implementar soluções de integração, sem afetar a estrutura de dados e aplicações existentes. Seu desenvolvimento seguem processos da área da engenharia de software, tipicamente incluem as fazes de especificação, projeto, implementação, teste e evolução. A tecnologia Guaraná é ferramenta que proporciona o desenvolvimento de soluções de integração possibilitando projetar soluções em um alto nível de abstração, utilizando uma sintaxe concreta gráfica e muito intuitiva. Este trabalho propõe analisar o comportamento e identificar gargalos de desempenho em soluções de integração de aplicações por meio do desenvolvimento de um modelo formal de simulação baseado em Cadeias de Markov. Utiliza-se, como estudo de caso, um sistema de gerenciamento de telefonemas pessoais implementado na Unijuí e desenvolvido pela tecnologia Guaraná. Os resultados experimentais demonstraram que é possível avaliar a qualidade de uma solução de integração ainda na fase de projeto, sem a necessidade de implementa-la. O modelo de simulação proposto foi validado por meio de técnicas de verificação formal. / 163 f.

Seja (X; t) um espaço topológico e seja F a família de todos os subconjuntos de X que satisfazem uma propriedade topológica dada P (invariante por homeomorfismos). Se acrescentarmos abertos novos à topologia e se F\' é a família de todos os subconjuntos do novo espaço que satisfazem a propriedade P, podemos ter que F ≠ F\'. Se isto sempre acontece, dizemos que o espaço (X; t) é maximal com respeito à família F. Neste trabalho estudaremos os espaços topológicos maximais com respeito a algumas famílias de subconjuntos: discretos, compactos, densos, conexos e das sequências convergentes. / Let (X; t) be a topological space and let F be the family of all subsets of X that satisfy a given topological property P (invariant under homeomorphisms). If we add new open sets to the topology and if F\' is the family of all subsets of the new space which satisfy the property P, we can have F ≠ F\'. If this is always the case, we say that (X; t) is maximal with respect to the family F. We show here some characterizations of maximal spaces with respect to the family of some of its subsets: compacts, dense, discrete and convergent sequences.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-04-30Bitstream added on 2014-06-13T18:40:25Z : No. of bitstreams: 1 maligeri_gcam_me_rcla.pdf: 577190 bytes, checksum: 22fc2a6b2453b73cf454b008818149d7 (MD5) / As equações discretas fornecem as ferramentas matemáticas básicas para a correta modelagem da dinâmica populacional ao se tomar como hipótese tempos discretos. Neste trabalho, apresentamos a teoria das equações discretas e algumas aplicações no capítulo 01, dando ênfase aos modelos de dinâmica populacional conhecidos como modelo de Malthus e de Verhulst junto com exemplos que evidenciam tais modelos na modelagem de populações reais. No capítulo 02 apresentamos duas propostas didáticas; a primeira delas é uma análise de gráficos que relaciona idade e altura e a segunda, uma investigação da dinâmica populacional do município de Limeira através dos modelos de Malthus e Verhulst e é apresentada uma análise comparativa do quanto os modelos se adequam aos dados apresentados e do quanto são capazes de acompanhar as projeções oficiais. Os gráficos apresentados foram criados no software livre GeoGebra / The discrete equations provide the basic mathematical tools for the correct modeling of population dynamics to be taken as a discrete event times. In this paper, we present the theory of discrete equations and some applications in Chapter 01, with emphasis on models of population dynamics model such as Malthus and Verhulst along with examples that give evidence such models in the modeling of real populations. In chapter 02 we present two proposals teaching: the first is an analysis of graphs relating age and height and the second, an investigation of the population dynamics of the city of Limeira through Malthus and Verhulst models and presents a comparative analysis of models as fit to the data as presented and are able to follow the official projections. The graphs were created in free software GeoGebra

O processo de dano em materiais quasi-frágeis pode ser caracterizado pela perda de isotropia para certos níveis de carga. A localização de deformações, o efeito cooperativo entre regiões danificadas e a avalanche de rupturas são características particulares na medição do dano neste tipo de material. As características mencionadas criam diferentes formas de dissipação de energia, que não são fáceis de representar utilizando métodos baseados na hipótese dos meios contínuos. No presente trabalho uma versão do Método dos Elementos Discretos Formado por Barras é empregado. Neste método a massa do contínuo é concentrada nos nós, os quais são interconectados por barras sem massa. Essas barras possuem uma lei constitutiva bilinear, que é usada para simular a ruptura da estrutura em estudo. A distribuição dos nós permite formar uma treliça tridimensional regular, e a partir dessa discretização espacial é possível chegar a um sistema de equações de movimento, que é resolvido com um esquema explícito de integração numérica (diferenças finitas centrais). Neste método a fratura e a fragmentação são levadas em conta de forma natural, já que as barras que rompem durante o processo são desativadas, respeitando o balanço energético. É possível introduzir heterogeneidade no modelo considerando as propriedades do material como campos espaciais aleatórios com distribuição de probabilidades de Weibull e comprimento de correlação conhecido. Nessa dissertação, é analisado o processo de dano que aparece em estruturas de geometria simples quando solicitadas até o colapso. Diferentes índices são apresentados para realizar a medição do dano. O desempenho desses índices, e a maneira com que eles ajudam na interpretação da evolução do dano, são discutidos nesse trabalho. / The process of damage in quasi-fragile materials is characterized by loss of isotropy for certain load levels. The strain localization, the cooperative effect between damaged regions and the avalanche of ruptures are particular features in measuring the damage in this kind of material. The mentioned features create different forms of energy dissipation, which are not easy to represent with a continuous approach. In the present work a version of the Lattice Discrete Element Method is employed. In this method the mass of the solid is concentrated on node points, which are interconnected by uniaxial elements. These elements have a bilinear constitutive law, which is used to simulate the rupture of the structure under study. The node distribution allows the formation of a regular three-dimensional lattice, and from this spatial discretization it is possible to arrive at a system of equations of motion, which is solved by an explicit numerical integration scheme (central difference). In this method the fracture and fragmentation are taken into account in a natural manner, since the bars that reached their limit strength during the process are disabled of the system, respecting the energy balance. It is possible to introduce heterogeneity in the model considering the material properties as random fields with spatial Weibull probability distribution and known correlation length. In this dissertation, the damage process, which appears in structures of simple geometry, when they are loaded until collapse, is analysed. Different indexes are presented to perform the measurement of the damage. The performance of those indexes, and the way they help in the interpretation of the damage evolution, are discussed in this paper.

Esquemas baseados em grafos, em diferentes níveis de formalismo, são um forte apelo para a constituição de representações de sistemas complexos e de grande porte aplicados em várias áreas do conhecimento. Este fato responde pelo crescimento acentuado de métodos e representações formais baseadas em grafos e aplicadas em diferentes áreas, especialmente na Engenharia. As Redes de Petri (RdP) constituem um destes métodos, que apareceu em 1962 e desde então tem contribuído para o avanço dos métodos formais para o tratamento de sistemas de controle, sistemas discretos, logística, workflow, cadeia de fornecedores, redes de computadores, e uma variada classe de outros sistemas. Da mesma forma que outras representações formais, as primeiras tentativas de uso prático destas redes estiveram sempre ligadas ao domínio de aplicação, o que levou à criação de várias extensões. Por outro lado, a necessidade de se aplicar a representação em redes para sistemas de grande porte suscitou a discussão sobre as limitações do formalismo e sobre a necessidade de se inserir redes de alto nível. No entanto, todo este desenvolvimento, apesar de sua difusão em diferentes domínios, levantou a discussão sobre a unificação das redes. Desde 1992 a unificação do formalismo das RdPs é discutida pela comunidade acadêmica e, finalmente, no início deste século um padrão ISO/IEC foi proposto. Esta proposta conduz a dois desafios: i) mostrar que um formalismo de redes que seja candidato a ser usado na prática pertença de fato à classe de redes prescrita pelo padrão; ii) participar da discussão sobre a semântica das extensões propondo ambientes computacionais para o uso prático na modelagem e design de sistemas de grande porte. A rede GHENeSys, concebida e desenvolvida no Design Lab da Universidade de São Paulo, é uma rede estendida com conceitos de orientação a objetos, um mecanismo de hierarquia e, até o momento, parece ser uma das primeiras tentativas de prover um ambiente de modelagem e design com as propriedades de uma rede unificada, com capacidade para cobrir as diferentes variantes das RdP e suas extensões. Neste trabalho é apresentada uma proposta de ambiente integrado de modelagem para a representação de sistemas a eventos discretos (SEDs) em RdP, baseada em um formalismo enquadrado dentro da norma ISO/IEC 15909 recentemente proposta. Este formalismo é a rede GHENeSys, que terá sua definição estendida utilizando como base a definição das RdPs Coloridas (CPN) com o objetivo de permitir a representação de tipos nas marcas. Um protótipo para testes, resultado da integração de diversos trabalhos desenvolvidos separadamente por membros do D-Lab que nunca foram implementados nem integrados em formalismo único, é apresentado. Este protótipo é utilizado em um estudo de caso com a finalidade de validar de forma prática os novos elementos acrescentados à definição da rede GHENeSys para permitir a modelagem de sistemas utilizando os elementos das RdPs de alto nível. / Graph schemas are a strong approach to the representation (in dierent degrees of formality) of large and complex systems in several areas of knowledge. This fact has provided a continuous growth of methods and new formal schemas, specially in Engineering. Petri Nets(PN) are one of these methods, which appears in 1962 and since then has improved the representation of discrete control, discrete systems, logistics, workflow, supply chain, computer networks, and a variety of other systems. As any other representation, the first attempts to use it in practice were always made in a close relation between the representation and the domain of discourse, openning opportunity for several extensions. Also the need to use it in large systems brought a discussion about the formalism and the need for high level systems. However, all this development, besides the broad use in different domains, rose the need for an unified approach. Since 1992 such unification has been addressed by the scientific community and finally, in the beginning of this century, a ISO/IEC standard was proposed. That proposal also brings two new challenges: i) to show that any proposed net that belongs to Petri Net class proved itself as satisfying the requirements of the standard; ii) to enter the discussions of the semantics of extensions and also provide practical and unified system environments that can really support the design of large and complex systems. In this work, we present a proposal for the developing of an integrated modeling environment for the representation of discrete event systems using Petri Nets. This environment will use an underlying formalism framed within the rules defined recently by the ISO/IEC, in the standard 15909. The formalism to be used will be the GHENeSys net, which will have its definition extended using the definition of the Coloured PN (CPN) as a starting point in order to allow the representation of types within the net tokens. A testing prototype for this integrated modeling environment, result of the integration of several previous works of D-Lab members that were never implemented or integrated in a unique formalism, is presented. This prototype will be used in a case study in order to validate in practical way the new elements added to the definition of GHENeSys, to allow the modeling of systems using the elements of HLPNs.

Neste trabalho se pesquisou a identificação por subespaços para modelos de sistemas lineares invariantes no tempo em espaço de estados operando em tempo discreto, aplicado a sistemas em malha aberta e malha fechada. Dentro da identificação em malha aberta foram estudados os casos determinístico e estocástico determinístico para os métodos MOESP e N4SID. Como resultado deste estudo se apresentou um novo método, MON4SID, que usa a técnica MOESP para encontrar a matriz de observabilidade estendida e N4SID para recuperar as matrizes do sistema, a partir dos dados de entrada e saída. Duas variantes do método MON4SID são apresentadas para o caso determinístico e uma para determinístico - estocástico. Para verificar seu desempenho, este método foi aplicado a três tipos de processos: processo MIMO, sistema SISO e um processo benchmark MIMO da Shell. Foram usados nove algoritmos para identificar os diferentes processos e seus resultados foram comparados. Em todos eles o método MON4SID teve um bom desempenho. Para o caso de identificação em malha fechada, foram estudados os métodos MOESPC e N4SIDC para malha fechada. Estes métodos surgem como uma extensão dos métodos aplicados para malha aberta, mas a forma de solucionar o problema para malha fechada é diferente, por exemplo, o método MOESP computa um sistema global a partir do qual as matrizes da planta e do controlador são estimadas, através de uma redução de ordem e o método N4SID computa as matrizes da planta através do problema de mínimos quadrados, mas é necessário conhecer os parâmetros de Markov do controlador. Como resultado deste estudo foi apresentado o método MON4SIDC, o qual se baseia no método MON4SID para malha aberta. Este novo método usa a técnica MOESP para computar o sistema global e depois as matrizes da planta são estimadas por meio do método dos mínimos quadrados. Neste método não é necessário ter nenhum conhecimento do controlador. Um sistema simulado é usado para avaliar o desempenho do algoritmo MON4SIDC e seu resultado é comparado com outros algoritmos existentes na identificação para malha fechada PEM, N4SIDC, ARXS e MOESPC. O método MON4SIDC teve um bom desempenho, inclusive para sistemas com ruído, o que não aconteceu para o caso PEM e ARXS. / In this work it was researched subspace identification for models of linear time invariant systems in state space operating in discrete time, applied to open and closed loop systems. In the open loop identification the deterministic and stochastic - deterministic cases were studied for the methods MOESP and N4SID. As a result of this study a new method MON4SID is presented, which uses the technique MOESP to find the extended observability matrix and N4SID to compute the system matrices, from a set of input-output measurements. Two variants of the method MON4SID are presented for the case deterministic and one for deterministic - stochastic. To verify its performance, this method was applied to three types of processes: process MIMO, system SISO and a MIMO benchmark process of Shell. Nine algorithms were used to identify the different processes and their results are compared. In all of them the method MON4SID had a good performance. For the closed loop identification, the methods MOESPC and N4SIDC were studied. These methods appear as an extension of the methods applied for open loop identification, but the form of solving the problem for closed loop is different. For instance, the method MOESP computes a global system from which the plant matrices and controller matrices are computed through an order reduction and the method N4SID computes the plant matrix through the problem of least squares, but it is necessary to know the Markov parameters of the controller. As a result of this study the method MON4SIDC was presented, which uses the method MON4SID for open loop. This new method uses the technique MOESP to compute the global system and the plant matrices are estimated through the problem of least squares. In this method it is not necessary to have any knowledge about the controller. A simulated system is used to evaluate the performance of the algorithm MON4SIDC and its results are compared with other existent algorithms for closed loop identification: PEM, N4SIDC, ARXS and MOESPC. The method MON4SIDC presented a good performance, even with systems with noise, what did not occur with PEM and ARXS.

A proposta do trabalho é criar um modelo de simulação híbrida capaz de representar um sistema logístico. Partindo de uma investigação bibliográfica conceitual das metodologias de simulação de eventos discretos e da metodologia de simulação contínua (System Dynamics) capaz de revelar suas características principais e seus potenciais de aplicabilidade, é possível delinear as possibilidades de contribuição de ambas as metodologias para o desenvolvimento de modelos híbridos (metodologias discreta + contínua) de simulação. O modelo híbrido é desenvolvido sob a plataforma AnyLogic, e a integração adequada de ambas as metodologias no modelo criado é capaz de expandir o espectro de compreensão do sistema, com a possibilidade de integração de aspectos físicos e dimensionais a aspectos políticos e comportamentais do sistema em estudo, apresentando-se como ferramenta poderosa para sobrevivência às exigentes demandas concorrenciais. / This study aims at creating a hybrid simulation model able to properly represent a logistics system. Departing from a conceptual literature review about the discrete-event and the continuous (System Dynamics) simulation methodologies able to reveals its main features and potential of applicability, it is possible to define the possibilities of developing hybrid (discrete + continuous) simulation models. The proper integration of both methodologies in a hybrid model allows the expansion of the comprehension spectrum of the system, with the possibility of integrating the physical and dimensional aspects to political and behavior patterns, revealing the hybrid methodology as a powerful tool to succeed in the highly demanding business world.

A produção brasileira de cana-de-açúcar foi de cerca de 426 milhões de toneladas na safra 2006/2007, tendo o estado de São Paulo participado com aproximadamente 264 milhões desse total. Esses valores conferem ao país a posição de maior produtor mundial de cana-de-açúcar, comprovando a importância do setor sucroalcooleiro na economia brasileira. As paradas na indústria açucareira, caracterizadas pela interrupção da produção por falta de matéria-prima, podem afetar negativamente a qualidade do produto final. Para que o abastecimento de cana na moenda seja feito de forma contínua é importante que o dimensionamento da frota para execução das operações de corte, carregamento e transporte (CCT) da cana-de-açúcar, até a entrega dela na usina, seja realizado de forma criteriosa, sob pena de se incorrer em elevado custo operacional. Estas operações podem ser executadas de diversas maneiras, variando parâmetros desde o tipo de corte (corte manual ou mecanizado) como o tipo de equipamento utilizado (carregadoras, colhedoras, tratores-reboque, etc.). Devido à interdependência dos processos, é possível a ocorrência de tempos não produtivos (filas) nos locais de carregamento e descarga, justamente pela quantificação desbalanceada dos recursos ou devido à variabilidade dos tempos de processo. Este trabalho aborda o problema de dimensionamento da frota de equipamentos utilizados no CCT, utilizando-se a técnica de simulação de eventos discretos. Este problema consiste, basicamente, em determinar a quantidade de equipamentos necessários ao cumprimento das operações citadas, de forma a maximizar a produção do sistema como um todo, minimizando o custo operacional. Foi desenvolvido um modelo de simulação que representa com fidelidade as operações de uma usina de cana-de-açúcar com capacidade de moagem de 19.500 t/dia. Investigou-se necessidade de equipamentos frente a diferentes políticas de despacho da frota de caminhões, comparando o despacho estático de conjuntos de caminhões por frente de corte versus despacho Dinâmico; avaliou-se também a adoção de sistema drop and hook (D&H) para as composições de transporte. O modelo desenvolvido foi capaz de mostrar como as decisões logísticas afetam a produtividade da frota e, conseqüentemente, o custo do sistema. O cenário com despacho dinâmico e sem adoção de D&H apresentou o melhor resultado de custo operacional. Os resultados indicaram também que a adoção de reboques reserva na lavoura é economicamente viável. Como o modelo é bastante flexível quanto às configurações de cenários, outras combinações de fatores podem ser avaliadas. / The Brazilian production of cane sugar was around 426 million tonnes in the 2006/2007 season, the state of São Paulo participated in about 264 million from that sum. These figures give the country the position of the world\'s largest sugar cane producer , showing the importance of sugar-alcohol section in the Brazilian economy. The halts on the sugar industry, characterized by the interruption of production due to the lack of raw material, may adversely affect the quality of the final product. For the supply of cane in the milling to be done on a continuous way, it is important that the size of the fleet which runs the cutting, loading and transportation of sugar cane (CCT) operations up to its delivery in the mill- is carried out carefully, under penalty of incurring high operational costs. These operations might be implemented in different ways, ranging parameters from the kind of cut (manual or mechanical cutting) as the kind of equipment (loaders, harvesters, tractors, trailers, etc.). Due to the interdependence in the processes, it is possible the occurrence of non-productive time (queues) in place of loading and unloading, due to unbalanced quantifying of resources or due to the variability of time during the process. This paper approaches the problem of the equipment fleet sizing used in the CCT, using the simulation of discrete events technique. This problem consists in determining the necessary amount of equipment to perform the above operations, in order to maximize the production of the system as a whole, minimizing the operational costs. We developed a simulation model that represents with accuracy the operations of a sugar cane plant with a milling capacity of 19,500 ton / day. The need for equipments facing different political dispatch from the fleet of trucks has been investigated, by comparing the dispatch of Static sets of trucks for each cutting front versus dynamic dispatch and the use of drop and hook system (D & H) for the transportation setting. The developed model was able to show how the logistics decisions affect the fleet productivity and, consequently, the cost of the system. The scenario with dynamic dispatch and no D & H use had the best results of operational costs. The results also indicated that the use of backup trailers in farming is economically viable. As the model is quite flexible concerning scenario settings , other combinations of factors can be evaluated.

O trabalho apresenta inicialmente a importância da tomada de decisão em uma sociedade com recursos limitados e muitos interesses antagônicos. Essas decisões com base em objetivos conflitantes, independente do seu grau de importância, geram ganhos em alguns aspectos e perdas em outros, e a isto se denomina tradeoff. Em problemas complexos, uma decisão mal tomada, ou um estudo de tradeoff mal conduzido podem afetar significativamente aspectos muito relevantes, como o dimensionamento de redes de transporte, por exemplo. Assim, a proposta deste trabalho é oferecer um procedimento para auxilio à tomada de decisão em sistemas de transporte aquaviário, baseado em análises com múltiplos critérios. Além disso, o estudo visa utilizar a técnica de simulação de eventos discretos para fornecer subsídio a estes estudos de tradeoff. É realizada também uma aplicação do método descrito juntamente com um modelo de simulação para o dimensionamento de um sistema de transporte aquaviário específico, contando com análises de sensibilidade. A aplicação realizada foi conclusiva e comprovou a eficácia do método desenvolvido para o auxílio à decisão em problemas desse porte. / This work primarily highlights the importance of decision making in a society with limited resources and several antagonistics interests. Decisions based on conflicting goals, regardless of their importance level, might generate positive gains associated to a certain number of variables and losses associated to others. This process is known as tradeoff. In complex problems, such as transportation networks planning, taking a bad decision or carrying out a bad tradeoff study, may affect matters of primary interests of the problem players. The proposal of this work is providing a procedure in order to support decision making process in water transportation systems based on multi-criteria analysis. In addition, the study aims at using the technique of discrete event simulation to provide subsidies to these trade-off studies. The work also presents an application of the proposed methodology, concomitantly with a simulation model for the planning of a specific maritime transportation system, including the respective sensitivity analyzes. The application was successful and conclusive about the effectiveness of the developed method helping the decision making for problems of this magnitude.

O modelo de referência para dados de contagem é o modelo de Poisson. A principal característica do modelo de Poisson é a pressuposição de que a média e a variância são iguais. No entanto, essa relação de média-variância nem sempre ocorre em dados observacionais. Muitas vezes, a variância observada nos dados é maior do que a variância esperada, fenômeno este conhecido como superdispersão. O objetivo deste trabalho constitui-se na aplicação de modelos lineares generalizados, a fim de selecionar um modelo adequado para acomodar de forma satisfatória a superdispersão presente em dados de contagem. Os dados provêm de um experimento que objetivava avaliar e caracterizar os parâmetros envolvidos no florescimento de plantas adultas da laranjeira variedade \"x11\", enxertadas nos limoeiros das variedades \"Cravo\" e \"Swingle\". Primeiramente ajustou-se o modelo de Poisson com função de ligação canônica. Por meio da deviance, estatística X2 de Pearson e do gráfico half-normal plot observou-se forte evidência de superdispersão. Utilizou-se, então, como modelos alternativos ao Poisson, os modelos Binomial Negativo e Quase-Poisson. Verificou que o modelo Quase-Poisson foi o que melhor se ajustou aos dados, permitindo fazer inferências mais precisas e interpretações práticas para os parâmetros do modelo. / The reference model for count data is the Poisson model. The main feature of Poisson model is the assumption that mean and variance are equal. However, this mean-variance relationship rarely occurs in observational data. Often, the observed variance is greater than the expected variance, a phenomenon known as overdispersion. The aim of this work is the application of generalized linear models, in order to select an appropriated model to satisfactorily accommodate the overdispersion present in the data. The data come from an experiment that aimed to evaluate and characterize the parameters involved in the flowering of orange adult plants of the variety \"x11\" grafted on \"Cravo\" and \"Swingle\". First, the data were submitted to adjust by Poisson model with canonical link function. Using deviance, generalized Pearson chi-squared statistic and half-normal plots, it was possible to notice strong evidence of overdispersion. Thus, alternative models to Poisson were used such as the negative binomial and Quasi-Poisson models. The Quasi-Poisson model presented the best fit to the data, allowing more accurate inferences and practices interpretations for the parameters.