Este trabalho de pesquisa apresenta um modelo numérico para a análise de estruturas planas sob excitação aleatória induzida pelo vento. O comportamento não-linear da estrutura é considerado adotando-se um modelo constitutivo elasto-plástico para o material, aço estrutural. Os elementos das estruturas estudadas estão sujeitos ao surgimento e desaparecimento de rótulas plásticas, levando a um dimensionamento mais econômico. O conhecimento a respeito de vibrações aleatórias de estruturas lineares encontra-se estabelecido. Por outro lado, poucos resultados encontram-se disponíveis para o caso não linear considerado. Para a simulação de vibrações aleatórias uma análise de Monte Carlo é utilizada. Uma função de densidade espectral de potência das velocidades do vento é usada para gerar um certo número de funções harmônicas de carregamento. Os ângulos de fases destes harmônicos são gerados por um algoritmo pseudo-aleatório. Para cada função de carregamento realiza-se uma integração direta no tempo pelo método de Newmark. A grande quantidade de dados de resposta é tratada estatisticamente de modo a permitir a obtenção de conclusões, a respeito da possibilidade de ocorrência de eventos desfavoráveis, do ponto de vista da engenharia. / This work presents a numerical model to analyze structures under random dynamic excitation induced by the wind. The structure is considered to have nonlinear behavior due to the elastic-plastic constitutive law adopted for the material, structural steel. The members of the studied structures may experience formation or disappearance of plastic hinges, leading to a more economic design. Random vibrations of linear structures is a well established subject. On the other hand, very few results are available for the nonlinear case as the one considered. To simulate random vibrations a Monte Carlo type analysis is used. A power spectral density function for wind velocity is used to generate a large number of harmonic input functions. Their phase angles are generated via a pseudo-random algorithm. Numerical time integration using Newmark’s method is performed for each input function. The large amount of response data obtained is statistically treated to allow for useful engineering conclusions on the probability of occurrence of unfavorable events.

Planejamento em inteligência artificial é a tarefa de determinar ações que satisfaçam um dado objetivo. Nos problemas de planejamento sob incerteza, as ações podem ter efeitos probabilísticos. Esses problemas são modelados como Processos de Decisão Markovianos (Markov Decision Processes - MDPs), modelos que permitem o cálculo de soluções ótimas considerando o valor esperado de cada ação em cada estado. Contudo, resolver problemas grandes de planejamento probabilístico, i.e., com um grande número de estados e ações, é um enorme desafio. MDPs grandes podem ser reduzidos através da computação de bissimulações estocásticas, i.e., relações de equivalência sobre o conjunto de estados do MDP original. A partir das bissimulações estocásticas, que podem ser exatas ou aproximadas, é possível obter um modelo abstrato reduzido que pode ser mais fácil de resolver do que o MDP original. No entanto, para problemas de alguns domínios, a computação da bissimulação estocástica sobre todo o espaço de estados é inviável. Os algoritmos propostos neste trabalho estendem os algoritmos usados para a computação de bissimulações estocásticas para MDPs de forma que elas sejam computadas sobre o conjunto de estados alcançáveis a partir de um dado estado inicial, que pode ser muito menor do que o conjunto de estados completo. Os resultados experimentais mostram que é possível resolver problemas grandes de planejamento probabilístico com desempenho superior às técnicas conhecidas de bissimulação estocástica. / Planning in artificial intelligence is the task of finding actions to reach a given goal. In planning under uncertainty, the actions can have probabilistic effects. This problems are modeled using Markov Decision Processes (MDPs), models that enable the computation of optimal solutions considering the expected value of each action when applied in each state. However, to solve big probabilistic planning problems, i.e., those with a large number of states and actions, is still a challenge. Large MDPs can be reduced by computing stochastic bisimulations, i.e., equivalence relations over the original MDP states. From the stochastic bisimulations, that can be exact or approximated, it is possible to get an abstract reduced model that can be easier to solve than the original MDP. But, for some problems, the stochastic bisimulation computation over the whole state space is unfeasible. The algorithms proposed in this work extend the algorithms that are used to compute stochastic bisimulations for MDPs in a way that they can be computed over the reachable set of states with a given initial state, which can be much smaller than the complete set of states. The empirical results show that it is possible to solve large probabilistic planning problems with better performance than the known techniques of stochastic bisimulation.

Ao longo dos últimos anos tem se observado no mundo uma expansão do setor leiteiro. Parte dessa expansão se deve a novas tecnologias que foram adotadas nas últimas décadas, mas também ocorreu por causa da queda, ou da anulação de barreiras comerciais. Contudo, notou-se também uma queda no número de fazendas leiteiras. Sendo o leite uma commodity os preços seguem as oscilações de mercado - oferta e demanda - e nenhum dos agentes possui poder para influenciar nos preços de compra e venda dessa mercadoria. Como os boletins do CEPEA mostram, os preços no ano passado têm-se mantido abaixo da média histórica, referente à última década, mas os termos de troca com relação a quantidade de litros de leite para se comprar insumos e defensivos se mantêm em patamares estáveis com tendência de alta. Tendo em vista esse problema, surge a necessidade de buscar compreender melhor como funciona o sistema de produção do setor leiteiro. Este trabalho satisfatoriamente conseguiu detectar através das fronteiras estocásticas de produção simples - leite como único produto de saída - e multi-output - leite e outros produtos animais existentes nas fazendas - além da regressão quantílica para análise de quantis variados da produção de leite, quais os insumos utilizados pelos produtores que oferecem melhores retornos para sua produção bem como analisar fatores de eficiência (BATTESE, COELLI; 1995; CHIDMI; SOLÍS; CABRERA, 2011). Os resultados apresentados apontam para a necessidade de se levar em consideração a inter-relação entre os insumos considerados - função de produção translog - e identificaram os insumos referentes ao capital - quantidade de vacas ordenhadas e gastos com máquinas e equipamentos - e ao trabalho - gastos com salários - como principais insumos da atividade pecuária. Os gastos com medicamentos animais, com energia elétrica e a área disponível para a atividade pecuária se mostraram contraproducentes indicando mau uso ou uso excessivo desses fatores, além de ressaltar a importância do capital na pecuária. Em geral, para quase todos os modelos testados, a produção leiteira apresentou retornos constantes à escala e nível de eficiência em torno de 88% em média para as fronteiras estocásticas e 90% para as estimativas feitas com regressão quantílica. Entre os fatores de eficiência identificados estão a capacidade de armazenamento de silos e tanques de refrigeração para o leite e a margem bruta líquida obtida com a atividade. Os fatores de ineficiência identificados são a prática de queimadas e o percentual de mulheres na administração das unidades produtivas. Com relação aos variados modelos estimados percebeu-se, em suma, a necessidade de se intensificar a produção pecuária e de melhorar a infraestrutura das fazendas. / Over the past few years it has been observed in the world an expansion of the dairy industry. Part of this expansion is due to new technologies that have been adopted in recent decades, but also because of the fall, or the annulment of trade barriers. However, it has also been noted a drop in the number of dairy farms. Being a commodity, milk prices follow the market oscillations - supply and demand - and none of the agents has enough power to influence buying and selling prices of this commodity. As the CEPEA bulletins show, prices last year have remained below the historical average for the last decade, but the terms of trade regarding the amount of liters of milk to buy inputs and pesticides at levels remain stable with uptrend. In view of this problem, there is the need to get a better understanding of how the dairy sector production system works. This work satisfactorily managed to detect, through the single-output stochastic production frontier method - value of milk production as output - and multi-output - value of milk and other existing animal products at the farms - besides quantile regression analysis for multiple production quantiles, which inputs used by farmers offer the best outcome for their production as well as analyzing efficiency factors (BATTESE; COELLI, 1995; CHIDMI; SOLÍS; CABRERA, 2011). The estimated results pointed to the need of considering the interrelation of considered inputs - translog production function - and identified the capital related inputs - quantity of milked cows and expenditure on machinery and equipment - and work related inputs - expenditure on wages - as main production inputs. Expenditure on animal drugs and on electricity and the area available for livestock activity proved counterproductive indicating misuse or overuse of these factors, in addition to emphasizing the importance of capital in livestock. In general, for most of the tested models, dairy production showed constant returns to scale and an average efficiency level of 88% for stochastic frontier models and 90% for estimates done using quantile regression. Among the identified efficiency factors are the storage capacity of silos and cooling tanks for milk and the net gross margin with activity. The identified inefficiency factors are the practice of burning and the percentage of women in the management of production units. With regard to various models estimated it was realized, in short, the need to intensify livestock production and to improve the infrastructure of the farms.

As entidades fechadas de previdência complementar (EFPC) possuem significativa relevância na economia brasileira com seus ativos dos fundos de pensão representando 16,8% do PIB em dezembro de 2009. O sistema de gerenciamento de risco dos fundos de pensão ainda não evoluiu na mesma proporção em que evoluiu em outros segmentos do mercado financeiro brasileiro. Para atender suas demandas de gerenciamento de risco, os fundos de pensão têm utilizado os modelos propostos para as instituições financeiras; tais modelos, contudo, não chegam a atender integralmente às suas necessidades. Os órgãos reguladores do setor têm estimulado os fundos de pensão a utilizarem seus próprios modelos para estimar a volatilidade e o Value at Risk (VaR). O objetivo do trabalho é propor uma modelagem de risco a partir da volatilidade estocástica (SV) para o cálculo do Value at Risk (VaR), comparando-a com a volatilidade calculada pela EWMA, proposta pelo Risk Metrics . A aplicação empírica do modelo foi efetuada a partir de uma amostra de uma série de retornos da carteira de uma entidade fechada de previdência complementar (EFPC) - fundo de pensão, a Indusprevi - Sociedade de Previdência Privada do Rio Grande do Sul. A amostra utilizada corresponde às cotas diárias entre o período de 01 de abril de 2004 até 31 de dezembro de 2009, representando 1.439 observações diárias. Os resultados apurados para a amostra demonstraram que a volatilidade estocástica (SV) tende a gerar um Value at Risk (VaR) mais conservador que o calculado a partir da metodologia do EWMA, quando testado pelo Teste de Kupiec (1995) e pela realização de Back testing. Tal fato, no entanto, torna o modelo mais adequado à realidade da Indusprevi e de uma grande maioria de outros fundos, que tendem a adotar políticas de investimentos mais conservadoras. / Pension funds have significant relevance to the Brazilian economy with assets representing, in December 2009, 16.8% of GDP. The pension funds risk management system has not evolved in the same pace as other sectors of the Brazilian financial market. To meet their demands for risk management, pension funds have employed the models proposed for financial institutions. Such models, however, fail to fully satisfy their needs. Government regulators have encouraged pension funds to use their own models so as to estimate volatility and Value at Risk (VaR). The main objective of this thesis is to propose a model of risk based on stochastic volatility (SV) to calculate the Value at Risk (VaR), as well as comparing it with the volatility estimated by EWMA, proposed by Risk MetricsTM. The empirical application of the model was made on a sample of portfolio returns of the pension fund Indusprevi - Sociedade de Previdência Privada do Rio Grande do Sul. The sample comprises 1439 daily quotes during the period April 1, 2004 to December 31, 2009. The results showed that the stochastic volatility (SV) tends to generate a more conservative Value at Risk (VaR) than the EWMA method when applying both the Kupiec (1995) test and back testing. This fact, therefore, makes the model more suitable to the principles of Indusprevi as well as a large majority of other funds, which tend to adopt more conservative investment policies.

O presente trabalho apresenta um estudo de caso de contaminação de solo e água subterrânea por derivados do petróleo em uma refinaria da região Sudeste do país, para o qual foram aplicados todos os níveis ou tiers da metodologia RBCA de avaliação de risco à saúde humana. Diferentes vias de exposição foram consideradas ao longo de toda a metodologia, a qual foi dividida em determinística, compreendendo os dois primeiros níveis, e estocástica, no caso do terceiro nível. Sobre a abordagem determinística, o modelo de Domenico (1987) para transporte de contaminantes em água subterrânea foi substituído por um conjunto de soluções analíticas que considera diferentes geometrias de fonte de contaminação para casos instantâneos e contínuos de liberação de contaminantes, permitindo que a metodologia RBCA também possa ser empregada mesmo quando o modelo de Domenico (1987) não se aplica. A comparação deste conjunto de soluções com outro utilizado apenas para comparar e confirmar a validade dos modelos escolhidos demonstrou grande estabilidade nas soluções, enquanto os modelos de comparação apresentaram instabilidade nas soluções para altos valores da variável tempo. Tal fato comprovou a viabilidade do emprego do conjunto de soluções analíticas proposto para avaliação de risco à saúde humana. No contexto da abordagem estocástica da estimativa do risco, o método de Monte Carlo foi empregado para propagação das incertezas sobre uma das soluções analíticas citadas anteriormente, da qual, por sua vez, foram extraídos os resultados para a simulação estocástica do risco para a via de contato dermal com água superficial contaminada por Benzeno. Os resultados da simulação estocástica demonstraram uma correlação muito grande do risco com a variável C (concentração do contaminante), a qual, por sua vez, foi modelada pela simulação estocástica da condutividade hidráulica. Logo, pode-se concluir que a condutividade hidráulica afeta a estimativa do risco, para o qual observou-se uma diferença de seis ordens de magnitude entre o valor mínimo e o máximo simulados e duas ordens de magnitude para o valor real do risco. / This dissertation presents a case study on soil and ground water contamination by components derived from petroleum in a refinery located in the Southeast region of Brazil. All of the RBCA health risk assessment methodology tiers were applied in this study. Different exposure pathways were considered throughout the methodology. Firstly, the deterministic approach which encompasses the first two tiers and secondly, the stochastic approach which addressed the third tier. Regarding the deterministic approach, the Domenico (1987) ground water contaminant transport model was replaced by a new set of analytical solutions that consider different geometries of contamination sources used in cases of instantaneous and continuous release of contaminants. This replacement allowed for the utilization of the RBCA methodology whenever the Domenico (1987) analytical model does not apply. A comparison between this set of analytical solutions with another set used to validate and testify the chosen set only, showed great solution stability response; whereas, the models of comparison have demonstrated instability for high values of the time variable. Such a fact proved the validity of the use of the proposed set of analytical solutions inserted in a health risk assessment context. In the context of the stochastic approach of risk estimation, the Monte Carlo method was employed to propagate uncertainties over one of the analytical solutions mentioned above, from which results were obtained to simulate dermal contact with contaminated surface water while swimming exposure pathway. The results of the stochastic simulation demonstrated a high correlation between the risk and the variable C (contaminant concentration), which was modeled by the hydraulic conductivity stochastic simulation. Hence, it may be concluded that the hydraulic conductivity affects the risk estimation, for which a difference of six orders of magnitude between the minimum and maximum simulated values and two orders of magnitude for the real risk value was observed.

Submitted by João Arthur Martins (joao.arthur@ufpe.br) on 2015-03-12T18:23:58Z No. of bitstreams: 2 Tese Almir Guimaraes.pdf: 2829320 bytes, checksum: eb091480cddf819a75f703273675417b (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T18:23:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese Almir Guimaraes.pdf: 2829320 bytes, checksum: eb091480cddf819a75f703273675417b (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-12-09 / Nos dias atuais, as redes convergentes têm se tornado uma ferramenta essencial para os indivíduos, empresas e governos e têm mudado significativamente a maneira como eles se relacionam. Além disso, estas redes proporcionam o meio de transporte para uma grande variedade de serviços e desta forma, desempenham uma importância considerável para as atividades diárias dos indivíduos e para as receitas das empresas. Questões relativas à prevenção e tratamento de falhas, bem como a garantia de desempenho satisfatório, são assim, de fundamental importância para a permanência nos negócios por parte das empresas. Desta maneira, o projeto da infraestrutura de redes convergentes deve considerar também os aspectos de negócios. A utilização de modelos formais vem sendo constantemente aplicada em diferentes abordagens para a descrição de sistemas computacionais. Este trabalho propõe conjuntamente modelos, métricas e uma metodologia para proporcionar suporte tanto para a escolha do melhor projeto com relação a uma infraestrutura em particular, quanto para uma análise comparativa e objetiva entre diferentes soluções, considerando-se formalmente aspectos de dependabilidade, desempenho e de negócios. Os modelos de infraestrutura consideraram as vantagens de redes de Petri estocásticas e de diagramas de blocos de confiabilidade em uma abordagem hierárquica. Foram ainda definidas métricas para o suporte à escolha do melhor projeto em conformidade com os negócios da empresa, assim como para proporcionar uma análise comparativa e objetiva entre as diferentes soluções de projetos. Por fim, os resultados mostraram a eficácia da aplicação desta metodologia ao reduzir significativamente o número de projetos analisados

Orientador: Vinicius Amaral Armentano / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T06:29:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Shiguemoto_AndreLuis_D.pdf: 2284701 bytes, checksum: 01f64264e516fb8e883b2f2632cace5b (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Este trabalho aborda a otimização de dois problemas integrados de uma seção de uma cadeia de suprimento. O primeiro é um problema de produção-distribuição ao longo de períodos de um horizonte de planejamento finito. Uma planta com restrições de capacidade processa vários produtos e uma frota homogênea de veículos está disponível para distribuição de produtos para atender a demanda dos clientes. Em cada período, o problema de produção determina quanto processar de cada produto, e o problema de distribuição define a quantidade de cada produto a ser entregue aos clientes e as rotas dos veículos. O objetivo é minimizar os custos de produção e estoque na planta, custos de estoque no cliente e custos de distribuição. O problema é resolvido pela meta-heurística busca tabu integrada com um procedimento de religamento de caminho, que permite soluções infactíveis durante a busca. O segundo problema envolve a seção estoque-produção com demanda estocástica de um único produto, especificada por uma distribuição discreta de probabilidades. O fornecedor deve definir quando visitar os clientes, quanto entregar, e as rotas de cada período, de forma a maximizar o rendimento pelas quantidades entregues e minimizar os custo de estoque nos clientes, custos de demanda perdida e custos de distribuição. O problema é modelado por meio de uma árvore de cenários que aproxima um processo de decisão markoviano. Uma heurística baseada em horizonte rolante é desenvolvida, de forma que em cada passo, o modelo definido em uma janela de tempo é resolvido de forma ótima pelo software de otimização CPLEX / Abstract: This work addresses the optimization of two integrated problems in a section of a suppy chain. The first is a production-distribution problem along periods of a finite planning horizon. A plant with capacity constraints processes several products and a homogeneous fleet of vehicles is available for the distribution of the products in order to satisfy the customers¿ demand. In each period, the production problem determines how much to process of each product, and the distribution problem defines the quantity of the product that should be delivered, and the vehicle routes. The objective is to minimize the production and inventory cost at the plant, inventory costs at the clients and the distribution costs. The problem is solved by the tabu search meta-heuristic integrated with a path relinking procedure, and infeasible solutions are allowed during the search. The second problem involves the section inventory-distribution with stochastic demand defined by a discrete probability distribution. The supplier must define when to visit the clients, how much to deliver, and the routes of each period in order to maximize the reward from delivering the delivered quantities and minimize the inventory costs at the clients, costs for lost demand and distribution costs. The problem is modeled as a scenario tree that approximates a markovian decision process. A heuristic based on a rolling horizon is developed, such that at each step, the model defined in a sliding time window is solved optimally by the optimization software CPLEX / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Objetivo. Desenvolvimento de uma estrutura para aplicação de simulação numérica estocástica no estudo de espalhamento de doenças em metapopulações de maneira que esta incorpore a topologia dinâmica de contatos entre as subpopulações, verificando as peculiaridades do modelo e aplicando este modelo às redes de movimentação de animais de Pernambuco para estudar o papel das feiras de animais. Método. Foi utilizado o paradigma de modelos híbridos para tratar do espalhamento de doenças nas metapopulações que, das nossas aplicações, resultou na união de duas estratégias de modelagem: Modelos Baseados no Indivíduo e o Algorítimo de Simulação Estocástica. Aplicamos os modelos híbridos em redes de movimentação de animais reais e fictícias para destacar as diferenças dos modelos híbridos com diferentes abordagens de migração (pendular e definitiva) e comparamos estes modelos com modelos clássicos de equações diferenciais. Ainda, através do pacote hybridModels, estudamos o papel das feiras de animais em cenários de epidemia de febre aftosa na rede de movimentação de animais de Pernambuco, introduzindo a doença numa feira de animais contida numa amostra da base de Guia de Trânsito Animal e calculamos a cadeia de infecção dos estabelecimentos. Resultados. Constatamos que no estudo de epidemias com o uso de modelo híbrido, a migração pendular, na média, subestima o número de animais infectados no cenário de comercialização de animais (migração defi nitiva), além de traduzir uma dinâmica de espalhamento enganosa, ignorando cenários mais complexo oferecido pela migração definitiva. Criamos o pacote hybridModels que generaliza os modelos híbridos com migração definitiva e com ele aplicamos um modelo híbrido SIR na rede de Pernambuco e verificamos que as feiras de animais de Pernambuco são potentes disseminadores de doenças transmissíveis. Conclusão. Apesar de custo computacional maior no estudo de espalhamento de doenças, a migração definitiva é o mais adequado tipo de conexão entre as subpopulações de animais de produção. Ainda, de acordo com as nossas analises, as feiras de animais estão entre os mais importantes nós na rede de movimentação de Pernambuco e devem ter lugar de destaque nas estratégias de controle e vigilância epidemiológica / Objective. Development of framework applied to stochastic numerical simulation for the study of disease spreading in metapopulations, in a way that it incorporates the dynamic topology of contacts between subpopulations, checking the framework peculiarities and applying it to the animal movement network of Pernambuco to study the role of animal markets. Method. We used hybrid models paradigm to treat disease spread in metapopulations. From our applications it has resulted in the union of two modeling strategies: Individual-based model and the Algorithm for Stochastic Simulation. We applied hybrid models in real and fictitious networks to highlight the differences between different animal movement approaches (commuting and migration) and we compared these models with classic models of differential equations. Furthermore, through the hybridModels package, we studied the role of animal markets in epidemic scenarios of Foot and Mouth Disease (FMD) in animal movement networks of Pernambuco, introducing the disease in an animal market of a sample from the Animal Transit Record of Pernambuco’s database and calculating the contact infection chain of premises. Results. We noted that in the study of epidemics using a hybrid model, commuting can underestimates the number of infected animals in the animal trade scenario (migration), and resulting in a misleading spreading dynamic by ignoring a more complex scenario that occurs with migration. We created the hybridModels package that generalizes the hybrid models with migration, applied a SIR hybrid model to the animal movement network of Pernambuco and verified that animal markets are important disease spreaders. Conclusion. Despite its higher computational cost in the study of epidemics in animal movement networks, migration is the most suitable type of connection between subpopulations. Furthermore, animal markets of Pernambuco are among the most important nodes for disease transmission and should be considered in strategies of surveillance and disease control

Orientador: Armando Zaupa Remacre / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-21T21:19:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Xavier_WesleySilva_M.pdf: 4930022 bytes, checksum: 8cd464f25705b09582a4bd3cfdd50725 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A modelagem estocástica e uma técnica aplicável a quaisquer processos que possam ser medidos estatisticamente. Neste contexto, o custo operacional de mineração - o qual e função das massas movimentadas e de todo o aparato técnico e humano necessário a extração mineral - mostra-se como objeto natural para implementação da técnica. Esta dissertação apresenta a síntese da evolução das técnicas de mensuração dos custos operacionais em mineração nas ultimas décadas, bem como a oportunidade de consolidação da modelagem estocástica no aprimoramento dos modelos existentes nesse segmento de negocio. Definido o segmento de analise como sendo operações em minério de ferro e suportado por uma base de dados de operações que cobre 72,5% da produção mundial, esta dissertação apresenta: 1. Modelos teóricos utilizados para previsão de custos a partir das massas movimentadas, 2. Modelos técnicos de previsão de custos baseados no dimensionamento de equipamentos, insumos e mão-de-obra, 3. Introdução de modelagem estocástica aos modelos técnicos anteriormente apresentados e avaliação da assertividade proporcionada pela técnica para suporte à tomada de decisão. Nas situações analisadas observou-se que a modelagem estocástica, suportada por conhecimento técnico dos processos operacionais, permite resultados significativamente mais consistentes na correta mensuração dos custos e performance da operacao / Abstract: The stochastic modeling is a technique applicable to any process that can be measured statistically. In this context, the operating cost of mining - which is a function of the masses moved and the whole technical and human apparatus necessary to mineral extraction - shows up as a natural object to implement the technique. This dissertation presents a summary of developments in measurement techniques in mining operating costs in recent decades, as well as the opportunity to consolidate stochastic modeling in the improvement of existing models in this segment. Once defined the core segment of analysis as iron ore, supported by database of iron ore operations covering 72.5% of the world production, the dissertation presents: 1. theoretical models used to forecast costs from the moved masses, 2. technical models to forecast costs based on the design of equipment, materials and labor, 3. introduction of stochastic modeling to those models and technical assessment of assertiveness to support business decision. In the cases herein analyzed, the stochastic modeling, supported by technical knowledge of operational processes, allowed more consistent results in the calculation of costs and performance of the operation / Mestrado / Geologia e Recursos Naturais / Mestre em Geociências

Orientador: Pablo Siqueira Meirelles / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T08:25:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Piveta_Alessandro_M.pdf: 20999298 bytes, checksum: 60bf64ff246a3515b0455a01ccb8e817 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: No desenvolvimento de projetos mecânicos é comum o uso de valores determinísticos para definir parâmetros que descrevem o sistema, atribuindo elevados coeficientes de segurança a fim de contornar o problema de incertezas relacionadas aos valores das cargas externas aplicadas, da variabilidade das propriedades dos materiais, das condições ambientais, entre outros fatores que possam afetar o desempenho do sistema. Atualmente, com o desenvolvimento de alguns métodos, pode-se introduzir modelos estocásticos que consideram estas incertezas e variações, deixando assim o modelo mais próximo da realidade. Este trabalho analisa o efeito da variabilidade simultânea de determinados parâmetros no desempenho de dois tipos de suspensão: convencional e hidropneumática. Utilizou-se um modelo matemático que representa um veículo completo com sete graus de liberdade implementado no software Matlab®. É desenvolvida a formulação para modelar a suspensão hidropneumática considerando que o gás contido no acumulador sofre uma mudança de estado politrópico. Inicialmente são apresentadas as respostas dos modelos determinísticos devido a excitações transientes representadas por funções que descrevem uma lombada e um degrau com diferentes dimensões. Em seguida, é realizada a análise de sensibilidade da rigidez hidropneumática com o intuito de descobrir quais parâmetros possuem maior influência sobre este sistema. O Método de Monte Carlo é utilizado como solver estocástico nas simulações, tendo como objetivo avaliar a influência das variações dos parâmetros sobre a dinâmica vertical do veículo. A distribuição de probabilidade escolhida para cada parâmetro é a função gama. Por último, são analisadas as respostas resultantes dos modelos probabilísticos. As saídas avaliadas são: aceleração vertical do centro de gravidade, razão de amortecimento, valor da força de contato entre pneu e via e ângulo de rolagem da massa suspensa / Abstract: Deterministic values are largely used in mechanical design to define the parameters which describe the system. Large coefficients of safety are used because of the uncertainties related to these parameters. There are uncertainties related to the external loadings, to the variability of the material properties and to the environmental conditions, among other important parameters which affect the performance of the system. In the last decade, stochastic models have been used to consider these uncertainties and variations. The present work analyzes the effect of the simultaneous variability of certain parameters on the performance of the conventional and the hydropneumatic suspension of automotive vehicles. A mathematical model of a full vehicle with seven degrees of freedom has been used. This model was implemented in the software Matlab®. In the present formulation of the hydropneumatic suspension, it is considered that the gas contained in the accumulator undergoes a polytrophic process. First, the deterministic model of the vehicle is subjected to two transient excitations, namely a function describing a bump and a function describing a step with different dimensions. Then, an analysis of sensibility of the stiffness of the hydropneumatic suspension is performed, which aims to identify which parameters are the most influential on that system. Monte Carlo method is used as the stochastic solver throughout the simulations which study the influence of the parameter variability on the vertical dynamics of the vehicle. The Gamma function is used as the probability density function for each parameter. Finally, the response of the probabilistic models is studied. This work investigates the acceleration of the center of gravity, damping factor, pitch angle of the suspended mass and contact force between the tires and the road / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica