As principais causas da redução da produtividade agrícola são os eventos climáticos, e a variável meteorológica de grande importância para a produção agrícola é a precipitação. Alguns dos problemas das bases de dados meteorológicos são a descontinuidade e dados faltantes. Nesse sentido, os dados de precipitação em ponto de grade (Gridpoint), são uma excelente fonte de informações em pesquisas climatológicas. Para superar os problemas de dados faltantes e construir um banco de dados completos é necessário um processo de imputação. Portanto, o objetivo do trabalho foi comparar metodologias de imputação, utilizou abordagens univariada e múltipla, e comparou o desempenho em termos de imputação em diferentes cenários de dados faltantes e utilizou a raiz do erro quadrático médio (RMSE) como métrica. Para séries de precipitação diária que tinham dados faltantes foi realizado a imputação pelo método imputação múltipla por equações encadeadas (MICE), utilizando a informação de mês, ano e precipitação em ponto de grade. Foram utilizados quatro modelos, nos quais a precipitação diária dependia de: mês; mês e ano; precipitação em ponto de grade; mês, ano e precipitação diária em ponto de grade. Utilizou-se a raiz do erro quadrático médio (RMSE) como métrica e para verificar as imputações, analisou-se a semelhança entre os dados observados e os dados imputados pelo Teste de Kolmogorov-Smirnov e pelos gráficos da média e variância das imputações. O modelo com o maior número de variáveis foi escolhido para imputar os dados faltantes das séries de precipitação diária. Nesse trabalho, o uso de dados de precipitação em ponto de grade mostrou ser na imputação de dados de séries de precipitação diária. Para uma série de precipitação diária completa, concentra-se na comparação e avaliação de métodos de imputação nas abordagens univariada e múltipla, para dados de precipitação diária. Na abordagem univariada, utilizou-se diferentes configurações filtro de Kalman, Média Móvel Ponderada e Decomposição Sazonal. Na abordagem múltipla, utilizou-se o método MICE, com diferentes modelos. Os dados faltantes foram estimados em uma série de precipitação diária, em que os dados faltantes foram gerados de maneira aleatória e em trechos e utilizou-se a raiz do erro quadrático médio (RMSE) como métrica. Os resultados identificaram que o método de Filtro de Kalman forneceu os menores valores de RMSE, para todos os cenários de dados faltantes. A aplicação do algoritmo Filtro de Kalman produziu melhores estimativas para os valores diários de precipitação. O Filtro de Kalman pode ser uma importante metodologia para imputação de dados de precipitação diária, garantido uma série temporal completa para análises de vários setores, dentre eles a agricultura. / The main causes of the reduction of agricultural productivity are the climatic events, and the meteorological variable of great importance for the agricultural production is precipitation. Some of the problems of meteorological databases are discontinuity and missing data. In this sense, grid point precipitation (Gridpoint) data is an excellent source of information in climatological research. To overcome missing data problems and build a continuous database, an imputation process is required. Therefore, this work has the objective of comparing two imputation methodologies, using the MICE method and the Kalman filter, and comparing the performance in terms of imputation in different scenarios of missing data, using root mean square error (RMSE) as metric. For series of daily precipitation that had missing data, imputation was carried out by the multiple imputation method by chain equations (MICE), using the information of month, year and precipitation in grid point. Four models were used, in which the daily precipitation depended on: month; month and year; precipitation in grid point; month, year and daily precipitation in grid point. The root mean squared error (RMSE) was used as a metric and to verify imputations, the similarity between the observed data and the data imputed by the Kolmogorov-Smirnov test and the mean and variance imputation graphs were analyzed. The model with the largest number of variables was chosen to impute missing data from the daily precipitation series. In this work, precipitation data in grid point showed the importance and advantages of their use as information in imputation of daily precipitation series data. For a complete daily precipitation series, it focuses on the comparison and evaluation of imputation methods in the univariate and multiple approaches for daily precipitation data. In the univariate approach, we used different Kalman filter configurations, Weighted Moving Average, and Seasonal Decomposition. In the multiple approach, the MICE method was used, with different models. The missing data were estimated in a series of daily precipitation, in which the missing data were generated randomly and in sections, and the root mean square error (RMSE) was used as a metric. The results identified that the Kalman Filter method provided the lowest RMSE values for all missing data scenarios. The application of the Kalman filter algorithm produced better estimates for the daily values of precipitation. The Kalman Filter can be an important methodology for imputation of daily precipitation data, ensuring a complete time series for analysis of several sectors, among them agriculture.

<p>El propósito del presente estudio es comprobar la efectividad del aprendizaje de una segunda lengua en situaciones tanto naturales como formales en cuanto a la adquisición de la competencia socio-pragmática se refiere. Muchos son los estudios realizados sobre la enseñanza de lenguas extranjeras en el aula, pero pocos los que se han centrado en esta competencia. Es por ello que pretendemos profundizar en este campo mediante un análisis de los resultados de ambas formas de aprendizaje, el formal y el natural. Partimos de la creencia generalizada de que mediante estancias en países donde se habla la lengua estudiada se aprende mucho más y mejor, y defendemos la hipótesis de que, si bien el hecho de viajar beneficia en gran medida la adquisición de una lengua, no basta para que la adquisición sea satisfactoria, sino que ésta depende de la integración social que los aprendices logren durante estas visitas. Para comprobar nuestra hipótesis nos basamos en una batería de preguntas distribuidas tanto a estudiantes que hayan residido/visitado países de habla hispana como a los que no lo hayan hecho, así como a hablantes nativos de la lengua meta, con el fin de obtener muestras de la competencia socio-pragmática que se espera de los estudiantes tras su aprendizaje. Finalmente concluimos que serían las relaciones que se establecen con los hablantes nativos las que condicionan el éxito de las estancias en el extranjero, no el simple hecho de viajar.</p>

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-06-29Bitstream added on 2014-06-13T20:27:33Z : No. of bitstreams: 1 bedutti_ad_me_sjrp.pdf: 1999751 bytes, checksum: 437383410c3f4cc28c116c28e9f7054a (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O controle de plantas daninhas constitui um dos principais desafios no cultivo de área agrícolas. Quando presentes em quantidades descontroladas, estas plantas geram a diminuição na produtividade e ocasionam perdas significativas e indesejáveis. As perdas, aliadas ao alto custo de controle, motivam o desenvolvimento de ferramentas no auxílio a tomada de decisão, como mapas da distribuição de daninhas, visando o manejo localizado de herbicidas. Neste trabalho, considera-se a aplicação de um modelo espaço-temporal para a construção de mapas da distribuição de sementes de plantas daninhas em uma área agrícola de plantação de milho (Zea mays). Foram analisados dados reais, para as espécies Digitaria ciliaris, Euphorbia heterophilla L., Cenchrus echinatus L. e Bidens Pilosa L. e tamb´em dados simulados. O modelo envolve a combinação de estimação por krigagem e o filtro de Kalman. / The control of weeds is a major challenge in cultivation of agricultural areas. When present in uncontrolled quantities, these plants generate a decrease in productivity and cause significant and undesirable losses. The losses, combined with the high cost of control, motivate the development of tools to aid in taking decision, as maps of distribution of weed, to located handling of herbicides. In this work, was considered the application of a spatial-temporal model for construction of distribution maps of seed weeds in an agricultural area of corn plantation (Zea mays). Were analyzed real data, for the species Digitaria ciliaris, Euphorbia heterophilla L., Cenchrus echinatus L. and Bidens Pilosa L., and also simulated data. The model involves a combination of kriging estimation and Kalman filter.

Orientador: Jean Leandro dos Santos / Coorientador: Marcos Antonio Corrêa / Banca: José Ricardo Soares de Oliveira / Banca: Isabele Rodrigues Nascimento / Banca: Vera Lucia Borges Isaac / Banca: Chung Man Chin / Resumo: O desenvolvimento do câncer de pele e o fotoenvelhecimento estão diretamente associados à exposição dos indivíduos à radiação ultravioleta (UV) de modo excessivo e sem a proteção adequada. Os filtros solares são conhecidamente capazes de proteger a pele contra os efeitos nocivos dessa radiação. Apesar disso, os filtros solares ainda apresentam limitações justificando a pesquisa de substâncias mais efetivas e seguras. Este trabalho teve como objetivo o planejamento, a síntese e a avaliação de novos filtros com capacidade ampliada de proteção contra as radiações UVA e UVB, associado a propriedades antioxidantes, obtidos através da estratégia de triplicação molecular tendo como protótipo as moléculas do resveratrol e ethylhexyl triazone. Foram sintetizados, isolados e caracterizados oito substâncias inéditas (FSN-1 a FSN-8). Todas as substâncias fundiram em temperaturas acima de 218°C, significativamente superior ao padrão ethylhexyl triazone (119,99°C), sendo FSN-2 e FSN-7 as substâncias que apresentaram menor e maior temperatura de decomposição, respectivamente (FSN-2: 236,25°C; FSN-7: 326,22°C). Todas as substâncias apresentaram atividade antioxidante, sendo a substância FSN-8 a mais ativa em relação às demais substâncias sintetizadas e aos padrões de resveratrol e ethylhexyl triazone. Embora todas as substâncias tenham comprimento de onda máximo na região espectral UVB, os resultados obtidos no ensaio in vitro de atividade fotoprotetora demonstraram capacidade protetora tamb... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The development of skin cancer and photoaging are directly associated with exposure to ultraviolet (UV) radiation without adequate protection. Sunscreens are known to be able to protect the skin against the harmful effects of such radiation. Despite this, sunscreen still exhibits limitations justifying the research for more effective and safe compounds. The aim of this work was design, synthesize and evaluate new sunscreens possessing wide protection against UVA and UVB, associated with antioxidant properties, obtained through molecular triplication strategy, using resveratrol and ethylhexyl triazone as prototype molecules. Eight novel substances (FSN-1 - FSN-8) were synthesized, isolated and characterized. All synthesized substances melted at temperatures above 218°C, significantly higher than ethylhexyl triazone (119.99°C). FSN-2 and FSN-7 presented, respectively, the lowest and the highest decomposition temperatures (FSN-2: 236,25°C; FSN-7: 326,22°C). All synthesized substances have exhibited antioxidant effect and FSN-8 has exhibited antioxidant effect superior than resveratrol, ethylhexyl triazone and the other substances. All synthesized substances exhibited maximum wavelength at UVB spectral region, and they also showed a protective activity against UVA radiation in photoprotection in vitro assay. FSN-3 was the most active susncreen (SPF 17; UVAPF 13). FSN-7 (SPF 14, UVAPF 7) and FSN-1 (SPF 9; UVAPF 5) also should be highlighted, presenting more photoprotection ability than resveratrol (SPF 2 and UVAPF 2) and ethylhexyltriazone (SPF 3 and UVAPF 3). All these results allowed the identification of new sunscreens with wide spectra against UV radiation useful to prevent skin cancer and photoaging. / Doutor

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-04-25T18:11:05Z No. of bitstreams: 1 2015_PedroEliasWeberdeDeusAmaral.pdf: 7076659 bytes, checksum: 6de9dfe0cdfa56358ad5169613be97c6 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-04-28T17:29:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_PedroEliasWeberdeDeusAmaral.pdf: 7076659 bytes, checksum: 6de9dfe0cdfa56358ad5169613be97c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-28T17:29:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_PedroEliasWeberdeDeusAmaral.pdf: 7076659 bytes, checksum: 6de9dfe0cdfa56358ad5169613be97c6 (MD5) / A estabilidade de um sistema elétrico de potência é um dos requisitos para que as cargas do sistema sejam atendidas com qualidade e sem interrupções. O adequado monitoramento e o amortecimento dos modos de oscilação eletromecânica são fundamentais para o controle da estabilidade de um sistema elétrico. Esta dissertação apresenta um método para identificação de modos de oscilação eletromecânica cujo fundamento é baseado no princípio do Filtro de Kalman Estendido. Os modos são calculados a partir de parâmetros que também são estados do filtro. A metodologia é voltada para identificação de parâmetros característicos de sinais obtidos de PMU (PhasorMeasurementUnits). Todos os sinais obtidos e utilizados para testes são de baixa amplitude, conhecidos como dados de ambiente. A técnica proposta foi avaliada por meio de dois tipos de dados. Em um primeiro tipo, os sinais foram simulados. Com esta finalidade, utilizou-se o software Power System Toolbox (PST). Em outros testes, foram considerados dados de campo, obtidos de PMUs instaladas em baixa tensão localizados em universidades brasileiras em diversos estados. Considerando a natureza estocástica dos sinais, o método proposto identificou adequadamente os modos dominantes presentes nos dados de ambiente simulados do sistema teste, tanto em situações em que a frequência e amortecimento do modo eram fixos, quanto em situações em que os parâmetros do modo variavam ao longo do período de simulação. No caso dos resultados determinados para os dados de campo, foi identificada a presença de modo de oscilação dominante, na faixa entre 0,2 Hz e 0,4 Hz. Este é um modo interárea, característico do Sistema Interligado Nacional (SIN). Portanto, em ambos os testes a metodologia proposta mostrou-se adequada para identificação de modos dominantes a partir de dados de ambiente. / Power Systems must be stable for the system loads to be supplied continiously and with good quality. The proper monitoring and damping of electromechanical oscillation modes are fundamental for the power system stability control. This thesis presents a method for identification of electromechanical oscillation modes based on the Extended Kalman Filter. The modes are calculated from parameters which are also state variables of the filter. The methodology aims to identify characteristic parameters of signals obtained from PMU (Phasor Measurement Units). All the signals obtained and used in tests are low amplitude signals, also known as ambient data. The proposed methodology was evaluated by two kinds of data. In a first kind, the signals were simulated. For this purpose, it was used the Power System Toolbox software (PST). In the second kind, it was considered field data obtained from PMUs installed at low voltage in Brazilian universities in several states. Considering the stochastic nature of the data, the proposed method identified the dominant modes present in the simulated ambient data of the test system accordingly, both in situations in which the frequency and damping of the mode were fixed, as in situations in which the mode parameters varied throughout the period of simulation. In the case of the field data, the results identified the presence of dominant oscillation mode in the frequency range between 0,2 Hz and 0,4 Hz. This is an inter-area mode, characteristic of the Brazilian National Grid. Therefore, in both kinds of data, the proposed methodology was appropriate to identify dominant modes from ambient data.

Orientador: Marco Aurélio Cebim / Coorientador: Marian Rosaly Davolos / Banca: José Clayston Melo Pereira / Banca: José Maurício Almeida Caiut / Resumo: Alguns compostos orgânicos de origem natural apresentam grande interesse para aplicação médica devido suas atividades biológicas como antioxidante, antiviral, antimicrobiano, antitumoral, entre outras. Destes estes compostos, alguns se destacam por apresentarem a possibilidade de agir como ligante em compostos de coordenação. Para o desenvolvimento desse projeto de pesquisa, em especial, foram selecionados os ligantes 3,5,7,3',4'- pentahidroxiflavona (quercetina), ácido 3,4,5-triidroxibenóico (ácido gálico), ácido (E)-3fenil- 2-propenóico (ácido cinâmico) e (E)-3-(4-hidroxifenil)-2-propanoico (ácido p-cumárico). Pretende-se, portanto, maximizar as atividades antioxidantes e antitumorais destes ligantes de origem natural, por meio da complexação em compostos de coordenação. Além disso, estudar as propriedades estruturais e ópticas dos complexos obtidos. O desenvolvimento dessa pesquisa permitiu encontrar uma relação entre a estrutura do ligante e suas propriedades ópticas quando excitados com radiação ultravioleta e raios X. Conseguiu-se também levantar algumas hipóteses sobre a potencialidade de utilização destes compostos de coordenação como filtros solares. / Some organic compounds of natural origin are of great interest for medical application due to their biological activities as antioxidant, antiviral, antimicrobial, antitumor, among others. Of these compounds, some are notable for their ability to act as a binder in coordination compounds. For the development of this research project, in particular, the binders were selected quercetin (2-(3,4-dihydroxyphenyl)-3,5,7-trihydroxy-4H-chromen-4-one), Cinnamic acid (3-phenyl-2-propenoic acid) and p-coumaric acid ((E)-3-(4-hydroxyphenyl)-2-propenoic acid). It is therefore intended to maximize the antioxidant and antitumor activities of these naturally occurring binders by complexing into coordination compounds. In addition, to study the structural and optical properties of the complexes obtained. The development of this research allowed to find a relation between the structure of the binder and its optical properties when excited with ultraviolet radiation and X-rays. It was also possible to raise some hypotheses about the potential of using these coordination compounds as sunscreens. / Mestre

[pt] Este trabalho versa sobre previsão de reservas do tipo IBNR levando-se em conta uma ordenação diferente do triângulo de runoff incremental. Esta se dá por linhas empilhadas, originando, assim, uma série temporal univariada repleta de valores faltantes, cuja soma desses valores constitui o IBNR a ser estimado. Duas abordagens de estimação, inteiramente baseadas na teoria dos modelos em Espaço de Estado e do filtro de Kalman, são desenvolvidas, implementadas com dados reais de empresas seguradoras, e comparadas entre si e a outros métodos de estimação já consagrados na literatura atuarial. A primeira abordagem pauta-se no cálculo da matriz de covariâncias condicionais das componentes do IBNR, e a segunda é um processo de obtenção do IBNR por acumulação. Os resultados obtidos revelam, para as abordagens propostas, os seguintes pontos sumários: (i) plena eficiência e viabilidade computacional; (ii) sistemático ganho em termos de acurácia do IBNR estimado; e (iii) abrangência no que diz respeito às possibilidades de modelagem estatística dos dados de IBNR. / [en] This work deals with prediction of IBNR reserves under a different ordering of the non-cumulative runoff triangle. This is accomplished by stacking the rows, which results in a univariate time series with several missing values, whose corresponding sum is in fact the IBNR. Two estimation approaches, entirely based on state space methods and Kalman filtering, are developed, implemented with real data, and compared with some well established estimation methods for IBNR. The first approach consists in obtaining the conditional covariance matrix of the IBNR components, and the second tackles the IBNR estimation under an accumulation process. Three remarks emerge from the empirical results: (i)computational feasibility and efficiency; (ii)precision improvement for IBNR estimation; and (iii)flexibility in which concerns the IBNR modelling framework.

Na aquacultura de recirculação são utilizados filtros biológicos para o tratamento do efluente antes que este retorne aos tanques. Estas unidades de tratamento têm como finalidade a transformação de nitrogênio amoniacal em nitrato, pois a amônia e o nitrito são tóxicos para os peixes. O nitrogênio amoniacal tende a se acumular na água de cultivo, pois é um importante produto de excreção dos organismos aquáticos e degradação da ração não consumida. Nestes filtros biológicos, os microorganismos responsáveis pelo tratamento da água residuária se encontram aderidos no meio de preenchimento, formando um biofilme. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar as comunidades microbianas presentes no biofilme associado ao filtro biológico de uma unidade experimental de tratamento de efluente de aquacultura. Durante o experimento, realizado em dois sistemas paralelos representando unidades de aquacultura com e sem recirculação de água, também foram monitorados parâmetros de qualidade da água. Os tanques experimentais foram povoados com juvenis de tilápias-do-Nilo (Oreochromis niloticus), que foram submetidos a pesagens a cada quinze dias para avaliar seu ganho de biomassa. As bactérias foram identificadas através da técnica de análise microbiológica da hibridização fluorescente in situ (FISH). A estrutura do biofilme foi avaliada através de microscopia eletrônica de varredura. Os resultados indicam que a nitrificação teve um papel mais importante no controle da qualidade da água no sistema com recirculação em relação ao tanque sem recirculação. A análise microbiológica do meio de preenchimento do filtro revelou uma presença marcante (com proporções de Cy3/DAPI variando entre 0,5% e 7,6%) de células ativas de organismos nitrificantes (oxidadores de amônia e de nitrito), pertencendo a gêneros distintos como Nitrobacter, Nitrococcus e Nitrosomonas, além de outros grupos de presença expressiva, como bactérias filamentosas (com proporções de 11,2% a 17,3% da contagem de células marcadas com DAPI). As imagens de Microscopia Eletrônica de Varredura revelaram a natureza do arranjo destas bactérias no meio filtrante, caracterizando um biofilme bem desenvolvido, composto por diversos morfotipos microbianos. O conhecimento das bactérias que compõe este biofilme pode tornar possível a geração de melhorias que podem ser implementadas para aumentar a eficiência do sistema. / In recirculating aquaculture, biological filters are used for treating the effluent before it returns to tanks. These treatment units are intended for transforming ammoniacal nitrogen into nitrate, since ammonia and nitrite are toxic to fish. Ammoniacal nitrogen tends to accumulate in culture water, because it is an important excretion product from aquatic organisms and also due to degradation of non consumed feed. In these biological filters, microorganisms responsible for the treatment of waste water adhere to the filler, forming a biofilm. The present work intended to characterize the microbial community present in the biofilm associated to the biological filter at an experimental aquaculture effluent treatment unit. During the experiment, conducted in two parallel systems representing aquaculture units with and without water recirculation, water quality parameters were also monitored. Experimental tanks were populated with juvenile Nile Tilapias (Oreochromis niloticus), which were subjected to weighing every 15 days in order to assess their biomass gain. Bacteria were identified through the microbiological analysis technique of Fluorescent In Situ Hybridization (FISH). The biofilm structure was assessed using scanning electron microscopy. The results indicate that nitrification had a more important role in the control of water quality in the system with recirculation compared with the tank without recirculation. The microbiological analysis of the filter media revealed a significant presence (with Cy3/DAPI range between 0.5% e 7.6%) of active cells from nitrifying organisms (ammonia and nitrite oxidizers), which belonged to different genera such as Nitrobacter, Nitrococcus and Nitrosomonas, in addition to groups that had an expressive presence, such as filamentous bacteria (representing 11.2% to 17.3% of the total DAPI stained cells). Scanning Electron Microscopy images revealed the nature of the arrangement of these bacteria in the filtering media, characterizing a well developed biofilm made up of diverse microbial morphotypes. The knowledge about the bacteria making up the biofilm may enable improvements that can be implemented to increase system effectiveness.

Este trabalho apresenta metodologias para a construção e a sintonia de estimadores de estados não-lineares visando aplicações práticas. O funcionamento de um estimador de estados não-linear está calcado em quatro etapas básicas: (a) sintonia; (b) predição; (c) atualização da matriz de covariância de estados; (d) filtragem e suavização dos estados. As principais contribuições deste trabalho para cada uma destas etapas podem ser resumidas como segue: (a) Sintonia. A sintonia adequada da matriz de covariância do ruído de processos é fundamental na aplicação dos estimadores de estado com modelos sujeitos a incertezas paramétricas e estruturais. Sendo assim, foi proposto um novo algoritmo para a sintonia desta matriz que considera dois novos métodos para a determinação da matriz de covariância dos parâmetros. Este algoritmo melhorou significativamente a precisão da estimação dos estados na presença dessas incertezas, com potencialidade para ser usado na atualização de modelos em linha em práticas industriais. (b) Predição. Uma das etapas mais importantes para a aplicação do estimador de estados é a formulação dos modelos usados. Desta forma, foi mostrado como a formulação do modelo a ser usada em um estimador de estados pode impactar na observabilidade do sistema e na sintonia das matrizes de covariância. Também são apresentadas as principais recomendações para formular um bom modelo. (c) Atualização da matriz de covariância dos estados. A robustez numérica das matrizes de covariância dos estados usadas em estimadores de estados sem e com restrições é ilustrada através de dois exemplos da engenharia química que apresentam multiplicidade de soluções. Mostrou-se que a melhor forma de atualizar os estados consiste na resolução de um problema de otimização sujeito a restrições onde as estimativas fisicamente inviáveis dos estados são evitadas. Este também preserva a gaussianidade dos ruídos evitando que estes sejam mal distribuídos. (d) Filtragem e suavização dos estados. Entre as formulações estudadas, observou-se também que a melhor relação entre a acuracidade das estimativas e a viabilidade de aplicação prática é obtida com a formulação do filtro de Kalman estendido sujeita a restrições (denominada Constrained Extended Kalman Filter - CEKF), uma vez que esta demanda menor esforço computacional que a estimação de horizonte móvel, apresentando um desempenho comparável exceto no caso de estimativas ruins da condição inicial dos estados. Como uma solução alternativa eficiente para a estimação de horizonte móvel neste último caso, foi proposto um novo estimador baseado na inclusão de uma estratégia de suavização na formulação do CEKF, referenciado como CEKF & Smoother (CEKF&S). / This work presents approaches to building and tuning nonlinear state estimators aiming practical applications. The implementation of a nonlinear state estimator is supported by four basic steps: (a) tuning; (b) forecast; (c) state covariance matrix update; (d) states filtering and smoothing. The main contributions of this work for each one of these stages can be summarized as follows: (a) Tuning. An appropriate choice of the process-noise covariance matrix is crucial in applying state estimators with models subjected to parametric and structural uncertainties. Thus, a new process-noise covariance matrix tuning algorithm is presented in this work which incorporates two new methods for the parameter covariance matrix computation. The algorithm has improved significantly the state estimation accuracy when the presence of such uncertainties, with potential to be applied in on-line model update in industrial practice. (b) Forecast. One of the most important stages in applying state estimators is the used model formulation. In this way, it has been shown that the model formulation to be used in state estimator can impact on the system observability and noisecovariance matrices tuning. In this work it is also presented the main recommendations to formulate an appropriated model. (c) State covariance matrix update. The numerical robustness of the state covariance matrices used in unconstrained and constrained state estimators is illustrated by two chemical engineering examples tending to multiple solutions. It has been shown that the best technique to update the states consists in solving an optimization problem subjected to constraints, since it prevents from physically unfeasible states. It also preserves the noise gaussianity preventing from bad noise distribution. (d) States filtering and smoothing. Among the studied formulations, it was also noticed that the better relationship between performance and practical application is obtained with an extended Kalman filter formulation subjected to constraints (called Constrained Extended Kalman Filter - CEKF) because it requires small computational effort than MHE with comparable performance, except in case of poor guesses of the initial state. As an efficient solution for moving horizon estimation in the last case, it was proposed a new estimator based on the addition of a smoother strategy into the CEKF formulation, referred as CEKF & Smoother (CEKF&S).

Submitted by Igo Amauri dos Santos Luz (igoamauri@gmail.com) on 2017-04-12T01:32:49Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_Igo_Amauri.pdf: 12857927 bytes, checksum: 756c711b15ec1435e590eb7fc9752c68 (MD5) / Approved for entry into archive by Escola Politécnica Biblioteca (biengproc@ufba.br) on 2017-04-12T12:41:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertacao_Igo_Amauri.pdf: 12857927 bytes, checksum: 756c711b15ec1435e590eb7fc9752c68 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-12T12:41:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_Igo_Amauri.pdf: 12857927 bytes, checksum: 756c711b15ec1435e590eb7fc9752c68 (MD5) / A sobreposição de sinais pode ocorrer em diversos sistemas de instrumentação. Esse fenômeno está relacionado à taxa de ocorrência dos eventos e ao tempo de resposta dos sensores. No âmbito dos detectores de partículas, que caracterizam-se por possuírem altas taxas de ocorrência de eventos, o sistema responsável pela medição de energia (calorímetro) possui limitações em termos do tempo de resposta, provocando restrições em relação ao aumento na taxa de ocorrência das colisões das partículas. Essa situação apresenta-se como um desafio quando o avanço nas pesquisas está atrelado ao aumento da taxa de colisões gerada pelos aceleradores de partículas, como é o caso do Large Hadron Collider (LHC). O ATLAS é um dos detectores do LHC e seu sistema de instrumentação não está preparado para lidar com o aumento da taxa de ocorrência de eventos, pois isso irá gerar sobreposição entre eventos sequenciais. Para atenuar esse problema, torna-se necessário realizar, de modo online, o processamento digital da informação. Nesse sentido, esse trabalho propõe a implementação de um circuito eletrônico dedicado em plataforma digital reconfigurável utilizando técnicas de filtragem de sinais. Cada filtro é uma aproximação da inversa da resposta ao impulso do canal de medição, realizando a deconvolução dos sinais medidos. A avaliação do funcionamento e desempenho dos filtros foi realizada através de um conjunto de dados simulados, que consideram o funcionamento real do detector. A partir dos resultados alcançados, pôde-se constatar que as técnicas implementadas atenderam aos requisitos de funcionamento exigido. / The pileup effect can occur in several instrumentation systems. This phenomenon is related to the rate of occurrence of the events and the response time of the sensors. In the particle detectors, the electronic system responsible for measuring energy (calorimeter) has limitations in terms of response time when it operates with high rate of occurrence of events. This situation represents a challenge when the advance in the research is linked to the increase of the collision rate generated by the particle accelerators, such as the LHC. ATLAS is one of the LHC detectors and its instrumentation system is not prepared to deal with the increase rates of occurrence of events, because it will generate superimposition of information from subsequent events. To mitigate this problem it is necessary to perform an online digital signal processing. So, this work proposes a dedicated signal processing system embedded on a digital high-performance reconfigurable electronic platform that implements digital signal filtering techniques. Each filter is an inverse approximation of the inverse impulse response of the measuring channel, performing the deconvolution of the measured signals. The evaluation of the operation and performance of the implemented filters was performed through the use of a simulated data set, which considers the actual operation of the detector. From the achieved results, it was verified that the implemented techniques met the system operating requirements.