Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-06-26T01:04:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 307711.pdf: 2294819 bytes, checksum: 5f5032af579c51b1d37580bf4b0aaf0c (MD5) / Em máquinas e equipamentos, podem ser encontrados vários casos em seus acionamentos onde a dependência apresentada entre o torque e a velocidade angular dos motores elétricos é um fator influente nos resultados obtidos. Na usinagem, esta dependência é uma das responsáveis, por exemplo, pela presença de vibrações nos processos de remoção de material. Na robótica, especificamente nos manipuladores seriais, este fator é um dos responsáveis pela geração de erros de trajetória de posição e força, devido à impossibilidade de se controlar a força e a velocidade de maneira independente. Assim, emerge a necessidade de um sistema que permita o controle independente do torque e da velocidade angular. Neste trabalho, propõe-se uma metodologia baseada no Método de Davies que permite analisar o comportamento cinetoestático de um mecanismo qualquer, determinando as características necessárias para atingir a um número de graus de liberdade adequado, obtendo o controle de forma independente do torque e da velocidade angular entregues pelo mecanismo, com relação ao comportamento dos seus atuadores. Esta metodologia foi avaliada mediante sua aplicação em estudos de caso, onde foram procurados mecanismos que, cumprindo com determinadas características, permitem obter a independência das variáveis de torque e velocidade angular. São apresentados neste trabalho, a fundamentação teórica para desenvolvimento dos modelos matemáticos e de mecanismos e uma comparação dos resultados teóricos (resultantes da aplicação da metodologia) da dependência das variáveis do sistema e do seu comportamento, com resultados obtidos mediante simulações feitas em software de prototipagem matemática. / In machinery and equipment, can be found several cases in their drives, where the presented dependency between the torque and the angular velocity of the electric motors is an influential factor in results obtained. In machining, this dependency is one of the responsible, for instance, for the presence of vibrations within the material process removal. In robotics, specifically in serial manipulators, this factor is responsible for the generation of error regarding the force trajectory, due to the inability to control force and angular velocity independently. Thus, the need for a system allowing independent control of the torque and angular velocity comes out as a problematic issue. In this paper, it is proposed a methodology based on Davies' Method that permit to analyze the kinetostatic behavior of any one mechanism, determining the necessary characteristics to achieve a number of degrees of freedom appropriate, gaining control independently of the torque and angular velocity delivered by the mechanism with respect to the conduct of its actuators. This methodology was evaluated through its application in studies case, where was looking for mechanisms, carried out with specific characteristics, in order to achieve the independence of torque and angular velocity variables. This paper sets forth the theoretical bases for the development of mathematical models and mechanisms, and a comparison of theoretical results (outcome from the application of the methodology) from a dependency of the system variables and their behavior, with results obtained from simulations on prototyping mathematics softwares.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:06:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1882.pdf: 2136275 bytes, checksum: 88195acab4700b3e71382c38ec0dd827 (MD5) Previous issue date: 2008-06-27 / Financiadora de Estudos e Projetos / The purpose of this work is to examine statistical methodologies that can be applied to problems that involve a large number of variables using as a tool graphical models that assist on the visualization of the conditional independency and dependency structure, thus a graphical model represents the relationship between random variables (dependence, independence and conditional independence), each node is a random variable and the edges between the nodes are different ways they relate to each other. This dissertation studies Gaussian graphical models. We use methodologies for large scale models (\large p and small n") used on the analysis of gene association from gene expression data. We describe the sparse graphical models and we implement a computational algorithm. We veriffed a Bayesian approach using the Reversible Jump MCMC. We also introduce decomposable graphical models in relation to the computational effciency attained by the decomposition of the sample space, and we found the best decomposable graph based on the Metropolis-Hastings algorithm for a real data set. / Neste trabalho temos como objetivo verificar metodologias estatísticas que podem ser aplicadas a problemas que envolvem um grande número de variáveis, utilizando para isto modelos grafos, que auxiliam na visualização da estrutura de dependência e independência condicional, portanto um modelo grafo representa a relação entre variáveis aleatórias (dependência, independência e independência condicional), onde cada vértice é uma variável aleatória e as arestas entre os vértices representam as diferentes formas de relação entre as variáveis. Nesta dissertação trabalhamos com modelos grafos Gaussianos. Abordamos metodologias para modelos de grande escala (\p grande, n pequeno") voltadas para análise de associações entre genes, utilizando dados de expressão gênica. Descrevemos os modelos grafos esparsos e implementamos um algoritmo computacional. Verificamos uma abordagem bayesiana usando Reversible Jump MCMC. Apresentamos também os modelos grafos decomponíveis quanto a eficiência computacional obtida a partir da decomposição dos espaços amostrais, e encontramos o melhor grafo decomponível baseado no algoritmo de Metropolis-Hastings para um conjunto de dados reais.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-01-05T17:45:05Z No. of bitstreams: 1 130564.pdf: 2154876 bytes, checksum: e8557af60b9db56c0fa6f32ca4b1d23e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-05T17:45:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 130564.pdf: 2154876 bytes, checksum: e8557af60b9db56c0fa6f32ca4b1d23e (MD5) Previous issue date: 1972-11 / CNPq / BNDES / Investigação da estabilidade dinâmica de um torno de centro nacional. O grau de estabilidade da referida máquina-ferramenta foi determinado de duas maneiras distintas. Primeiramente foram feitos testes de usinagem em peças pré-determinadas a fim de se obter uma carta de estabilidade, relacionando a largura limite de corte com a velocidade superficial da peça. Manteve-se o avanço transversal constante variando sucessivamente as rotações do eixo-árvore. A segunda parte teve por finalidade medir a resposta da máquina à excitação por meio de um vibrador eletrodinâmico, utilizando equipamento automático. Por Último foram comparados os gráficos de estabilidade dinâmica obtidos experimentalmente e, teoricamente, através de três aspectos distintos da teoria de estabilidade com o auxílio de programas de computador. / The main purpose of this work was to investigate the dynamic stability of a national centre lathe. The degree of stability to above referred rnachine tool was determined in two different ways. Firstly, the cutting tests were done on predetermined workpieces to obtain a chart of stability between the lirnit width of cut and the superficial velocity of the workpiece. Maintaining the transverse feed constant and varying sucessively the rotation of the spindle. The second part was measuring the response of the rnachine to excitation by an electrodynarnic vibrator, utilizing automatic equipment. Finally one compared the graphs of dynamic stability obtained experimentally and, theoretically, by considering three distinct aspects of the the theory of stability using the respective cornputer programrnes.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-01-16T14:30:17Z No. of bitstreams: 1 138140.pdf: 1722780 bytes, checksum: 25b4b72d131bb27fab38346d41f8337a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-16T14:30:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 138140.pdf: 1722780 bytes, checksum: 25b4b72d131bb27fab38346d41f8337a (MD5) Previous issue date: 1973-08 / O comportamento dinâmico de um mecanismo articulado plano de quatro barras, com folga em uma das juntas, é investigado. As reações de impulso nas uniões foram calculadas, durante os modos de impacto e de movimento livre. As cargas de inércia e externas foram consideradas. A análise foi aplicada a um mecanismo sem folgas, para efeito de comparação. Para ambas as fases de pesquisa, foram preparados programas de computador digital, com resultados numéricos. As seções (2.5) e (2.6), relativas ao Método "PROXIMITY PERTURBATION", e todo o conteúdo do Capítulo III são contribuições novas para a área de mecanismos. / The dynamic performance of a four-bar plane linkage with clearance in one of the revolutes is investigated. Impulsive reactians at the joints were evaluated during impact and free flight modes. External and inertia loads are accounted for. The analysis was applied to a similar linkage witha out clearances, for camparisan purposes. Digital programs were prepared for both phases of research, and numerical examples are presented. Sections (2.5) and (2,6) regarding the "PROXIMITY PERTURBATIDN" method and all the contents of chapter III are new cantributions to the area af mechanisms.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-01-30T12:06:37Z No. of bitstreams: 1 152002.pdf: 4644527 bytes, checksum: c25ce580160fc1c2ab38706030d832a7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-30T12:06:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 152002.pdf: 4644527 bytes, checksum: c25ce580160fc1c2ab38706030d832a7 (MD5) Previous issue date: 1979-11 / Estudamos um modelo teórico de uma máquina-ferramenta que leva em consideração a vibração da peça e da ferramenta relativa a parte da estrutura da máquina que pode ser suposta rígida. A grande vantagem deste estudo é a simplicidade de sua aplicação prática. Conhecendo os mesmos parâmetros da máquina necessários para o cálculo de modelos clássicos, podemos obter, com um número reduzido de operações matemáticas, as faixas de frequência em que a máquina deve operar para que ela tenha um bom desempenho. / A theoretical model of a machine tool is studied which takes into consideration the vibration of the workpiece and the tool in relation to the part of the structure that can be assurred to be rigid. The greatestadvantage of this study is the simplicity of its practical application. Employing the sarne parameters necessary for the calculation of classical models, one can obtain with a reduced number of mathematical operations the frequency bands in which the machine has good performance.

[pt] A disposição de rejeitos tem sido uma preocupação muito importante nas empresas de mineração de todo o mundo, tendo como principal motivo a proteção do meio ambiente. Diariamente geram-se grandes quantidades de rejeitos nas plantas de beneficiamento de minérios, sendo necessário dispor de estruturas de armazenamento adequadas (barragem de rejeito) que, dependendo da produção industrial, devem ser alteadas para aumentar a capacidade de armazenamento destas estruturas. Três métodos de alteamento de barragens podem ser utilizados: o método à montante, o método à jusante e o método da linha de centro. O método à montante, discutido nesta dissertação, começa com a construção de um dique de partida. Terminada esta etapa, os rejeitos são depositados à montante, formando uma praia que adensará com o tempo, aumentando gradualmente a resistência ao cisalhamento do rejeito e servindo de fundação para futuros diques de alteamento. Este procedimento continua sucessivamente, até atingir a cota prevista de projeto. É um método de construção simples e de baixo custo, mas sua principal desvantagem é que velocidades de alteamento excessivas podem induzir a liquefação estática, causa principal do colapso de várias barragens de rejeito construídas no mundo. Neste trabalho é investigado o potencial de liquefação de uma barragem de rejeito de cobre, situada no Peru, com auxílio do método empírico de Olson, baseado em correlações com resultados de ensaios de campo SPT, e do método de elementos finitos, com utilização do modelo constitutivo elastoplástico UBCSand para previsão de liquefação. / [en] The disposal of tailings has been a very important concern in mining companies around the world, with the main objective to protect the environment. Large quantities of tailings are generated daily in the ore processing plants, being necessary the availability of specific storage structures (tailings dam) which, depending on the industrial production, must be successively raised in their lifetime to provide higher storage capacity. Three methods of dam raising can be used: the upstream method, the downstream method and the centerline method. The upstream method, discussed in this thesis, begins with the construction of a starting dyke. After this step, the tailings are deposited upstream, forming a beach which will consolidate over time, gradually increasing the shear resistance of the waste and serving as a foundation for future raising dikes. This procedure continues until the final dam elevation is reached. This method is of simple construction and low cost, but its main disadvantage is that the raising speeds can be excessive and they may induce static liquefaction, a major cause of failure of tailing dams around the world. This dissertation investigates the liquefaction potential of a copper tailing dam, situated in Peru, making use of the empirical method proposed by Olson, based on correlations with data from SPT field tests, and the finite element method, considering the elastoplastic constitutive model UBCSand.

[pt] Linguagens dinâmicas provêm flexibilidade e simplicidade em troca de menos informação em tempo de compilação, o que resulta em perda de desempenho. Atacando este problema no contexto de Lua, a linguagem de programação Pallene surge como uma alternativa. Neste trabalho, examinamos o atual estado de Pallene, procurando por padrões responsáveis por perdas de desempenho. Baseado nestes padrões, propusemos e implementamos uma série de otimizações usando técnicas de análise estática. / [en] Dynamic languages provide flexibility and simplicity in exchange for less compile-time information, leading to slower run times. Addressing this problem in the Lua context, the Pallene programming language appears as an alternative. In this work, we studied the current state of Pallene, searching for patterns that caused performance losses. Based on these patterns, we proposed and implemented several optimizations with the use of static analysis techniques.

[pt] As características dinâmicas de linguagens de scripting introduzem um gargalo significativo no tempo de execução quando comparadas a linguagens de sistemas. A arquitetura scripting pode ser usada para melhorar o desempenho ruim de linguagens de scripting. O programador deve usar a linguagem de sistemas para tarefas que consomem muitos recursos, e a de scripting para flexibilidade. Entretanto, essa arquitetura tem duas falhas significativas quando usada para melhorar o desempenho de linguagens de scripting. Primeiro, existe uma lacuna conceitual entre as duas linguagens, logo migrar da linguagem de scripting para linguagem de sistemas pode exigir enorme esforço. Segundo, existe um gargalo escondido ao manipular as estruturas de dados da linguagem de scripting a partir da linguagem de sistemas. Pallene é uma linguagem de sistemas projetada particularmente para Lua que almeja resolver essas duas falhas. Pallene é um subconjunto estaticamente tipado de Lua, o que facilita o processo de migração. Além disso, Pallene manipula diretamente as estruturas de dados de Lua sem introduzir gargalo. Neste trabalho, nós propomos dois tipos de registros para Pallene, e nós apresentamos a implementação do compilador de Pallene. Nós avaliamos o desempenho do nosso compilador para compará-la com Lua padrão, LuaJIT, e programas C que utilizam a API C de Lua. Nossos experimentos mostram que Pallene é competitiva com as soluções existentes para melhorar o desempenho de Lua. / [en] The dynamic features of scripting languages introduce significant overhead in execution time when compared to system languages. The scripting architecture can be used to improve the poor performance of scripting languages. The programmer should use a system language for resourceintensive tasks, and a scripting one for flexibility. However, this architecture has two significant flaws when used to improve the performance of scripting languages. First, there is a conceptual gap between both languages; so migrating from the scripting language to the system language may require enormous effort. Second, there is a hidden overhead when manipulating the scripting-language data structures from the system language. Pallene is a system language designed particularly for Lua that aims to solve these two issues. Pallene is a statically-typed subset of Lua, which facilitates the migration process. Moreover, Pallene manipulates Lua s data structures directly without introducing overhead. In this work, we propose two types of records for Pallene, and we present the implementation of the Pallene compiler. We benchmarked our compiler to compare it to standard Lua, LuaJIT, and C programs using the Lua-C API. Our experiments show that Pallene is competitive with the existing solutions to improve Lua s performance.

[pt] Nesta tese são propostos diversos algoritmos para resolver as versões estática e dinâmica de roteirização de veículos com janelas de tempo. Estes problemas têm como objetivo determinar rotas de custo mínimo para uma frota homogênea, atendendo a demanda de um conjunto de clientes dentro de intervalos de tempo determinados, chamados de janelas de tempos. Além disto, na versão dinâmica no problema, novos clientes podem ser atendidos durante a execução das rotas pelos veículos. Para a versão estática do problema propôs-se um algoritmo híbrido utilizando otimização por colônias de formigas e o método de descida em vizinhança variável aleatória. Os resultados computacionais mostram que o algoritmo foi capaz de encontrar soluções muito boas ou mesmo as melhores soluções conhecidas de instâncias usadas como benchmarking na literatura. Para a versão dinâmica do problema foram propostos seis algoritmos, baseados em métodos de inserção, de otimização por colônia de formigas e das versões sequencial e aleatória do método de busca em vizinhança variável. Os resultados computacionais mostram que a maior parte dos algoritmos propostos é competitiva com os algoritmos propostos na literatura, pois produzem soluções de boa qualidade e com esforço computacional reduzido. / [en] This thesis proposes several algorithms to solve the vehicle routing with time windows static and dynamic versions. These problems involve determining minimum cost routes for a homogeneous fleet in order to meet the demand of a set of customers within specified time intervals popularly called time windows. In addition, in the dynamic version of the problem, new customers can be assigned to vehicles during the execution of the routes. For the static version it was proposed a hybrid algorithm using ant colony optimization and the random variable neighborhood search method. The computational results show that the algorithm was able to find very good or even the best known solutions to benchmark instances. For the dynamic version it was proposed six algorithms, based on an insertion procedure, ant colony optimization and random and sequential versions of variable neighborhood search methods. Computational results show that most of the proposed algorithms are competitive regarding the state of the art, providing solutions of good quality with low computational effort.

[pt] Em um sistema de informação, falhas podem ocorrer pela diferença de entendimento das partes envolvidas em relação ao significado de um dado. Este é um problema bem conhecido pela engenharia de software, e defeitos deste tipo já foram responsáveis por falhas catastróficas, como a do Mars Climate Orbiter em 1999. O atual cenário de intercâmbio e processamento de dados, com grande volume de informação e heterogeneidade de participantes, cria um estado de suscetibilidade a estes defeitos. Entretanto, as técnicas de garantia de qualidade de software são tipicamente dirigidas à estrutura e às propriedades físicas dos dados, e não são eficientes ao observar questões semânticas. Este trabalho tem como intuito avaliar o uso de análise estática na detecção de conflitos semânticos em tipos de dados, e para validar sua eficácia esta abordagem foi comparada com outras técnicas de garantia de qualidade em um estudo qualitativo. A ferramenta de análise estática VERITAS (VERIficador estTÁtico Semântico) e a notação SemTypes foram desenvolvidas exclusivamente para tratar do problema de conflitos semânticos, adicionando controle de tipo semântico aos tipos reconhecidos por compiladores, e são apresentadas neste trabalho. / [en] Within information system, faults can occur by the difference in understanding of the parties involved regarding the meaning of data. This is a well-known problem for software engineering and defects of this type have been responsible for catastrophic failures, such as the Mars Climate Orbiter in 1999. The current scenario of data processing and exchange, with high information traffic volume and heterogeneous participants, increases system’s vulnerability to these defects. Besides that, techniques of software quality assurance are typically oriented to data structure and physical properties, failing to efficiently address semantics issues. This work has the objective to evaluate the use of static analysis to detect semantic conflicts in data types, investigating its efficacy through an qualitative study comparing different software quality assurance approaches. The static analysis tool VERITAS (VERIficador esTÁtico Semântico) and the SemTypes notation were exclusively developed to address the problem of semantic conflicts - adding a semantic control to the types recognized by compilers – and are presented in this work.