Orientador: Anna Diva Plasencia Lotufo / Resumo: Considerando a crescente demanda de energia elétrica no setor residencial, faz-se necessário conhecer o padrão de consumo de eletricidade de forma detalhada, impulsionando a mudança do comportamento dos consumidores finais, com o objetivo de reduzir o consumo global e a racionalização do uso da energia elétrica. Portanto, conhecer o perfil da curva de carga, com antecedência, é importante para detectar os picos e os vales, e incentivar os consumidores a mudar seus hábitos de consumo de energia, principalmente durante os períodos em que as tarifas são mais caras. Assim, nesta pesquisa propõe-se a utilização de um sistema fuzzy para obter o perfil de carga elétrica residencial. Como o consumo de energia elétrica, em residências, está altamente correlacionado com a ocupação ativa, foram levados em consideração o número de ocupantes na residência e os diferentes períodos do dia ao longo de 24 horas. Com base neste modelo foi possível simular o perfil de carga elétrica, a detecção dos picos que podem comprometer a eficiência do sistema e, consequentemente, oferecer mecanismos para melhorar o gerenciamento de demanda e incentivar a utilização racional de energia elétrica. Com objetivo de verificar a eficiência do sistema fuzzy, comparou-se as curvas de carga obtidas pelo sistema proposto com as curvas de carga reais e por meio desta comparação foi possível observar que os resultados são promissores. / Abstract: The electrical energy demand is increasing mainly in residences. Therefore, it is necessary to know in advance the electricity pattern consumption. This knowledge is important to change behavior and reduce the global consumption. Furthermore, the load curve profile known in advance can detect the highest points and valleys and force the consumers to change their behavior principally during the high tariffs. Thus, this work proposes a fuzzy system to obtain the electrical load profile in residences. The electrical energy consumption is correlated with the active occupation of the residences, therefore the system considers the quantity of inhabitants and the different periods of the day during 24 hours. Based on this parameters it is possible to obtain the electrical load profile detecting the highest points that can compromise the efficiency of the system, and provide mechanisms to improve the demand managing besides forcing the rational use of electrical energy. To verify the efficiency of the proposed system, the results obtained are compared with real load curves measured in loco concluding that these results are promising. / Doutor

Orientador: Carlos Roberto Minussi / Banca: Nobuo Oki / Banca: João Onofre Pereira Pinto / Resumo: As empresas distribuidoras de energia elétrica têm investido maciçamente na modernização de suas estruturas, em especial, na automação de suas operações. Sistemas automatizados aceleram o processo de restabelecimento das condições normais de operação e propiciam maiores lucros, confiabilidade ao sistema e segurança à população. O objetivo desta pesquisa é o desenvolvimento de uma metodologia, robusta e rápida, para detecção e classificação de faltas de curto-circuito em sistemas de distribuição de energia elétrica, baseada nos conceitos da lógica fuzzy. Desenvolveram-se algoritmos inteligentes para a realização do diagnóstico do estado do sistema. Estes auxiliam a tomada de decisão no ambiente de subestações de distribuição de energia elétrica. Os dados representativos do comportamento do sistema sob as diversas condições de falta foram obtidos através de simulações de um alimentador radial no software ATP. Os resultados obtidos foram satisfatórios e demonstraram a robustez e rapidez da metodologia proposta. / Abstract: The electrical power distribution utilities have been invested massively in the modernization of its structures, especially, in automation its operations. Automated systems accelerate the process of restoration regular operation and provide greater profits, increase the system reliability and population security. The objective of this research is the development of a methodology, robust and fast, for short circuit detection and classification in distribution systems, based on fuzzy logic concepts. Intelligent algorithms have been developed to diagnose the system state. These assist decision-making in distribution substations environment. The representative data of system behavior under various conditions of fault were obtained through radial feeder simulations in the software ATP. The results were satisfactory, and demonstrated the robustness and speed of the methodology proposed. / Mestre

Este trabalho tem por finalidade apresentar um estudo do sistema de transporte vertical de alto desempenho, já que os níveis de vibrações com o deslocamento em altas velocidades são desconfortáveis aos passageiros. Para a redução destas vibrações é proposto a utilização de amortecedores Magneto-Reológico (MR), controlado pela corrente elétrica aplicada na bobina do amortecedor, com o objetivo de reduzir a aceleração ou o deslocamento horizontal do elevador. Para o controle da corrente elétrica do amortecedor, foram propostas duas estratégias de controle: um controle considerando lógica Fuzzy, com o objetivo de reduzir o deslocamento horizontal, e um controle Ótimo com Regulador Linear Quadrático (LQR), com o objetivo de reduzir o nível de aceleração da vibração do elevador e o seu deslocamento horizontal. Ambas as estratégias determinam a corrente elétrica a ser aplicada na bobina do amortecedor. Resultados numéricos apresentados no trabalho demonstram que os controles foram eficientes em reduzir o deslocamento horizontal, mas apenas o controle LQR foi eficiente na redução dos níveis de aceleração. / This work aims to present a study of a vertical transportation of high performance system, as vibration levels with its displacement at higher speeds are uncomfortable to passengers. To the reduction of these vibrations, it is proposed the using of magnetorheological dampers (MR) controlled by the electric current applied to the coil of the damper, with the objective of reducing acceleration or horizontal displacement of the elevator. They were proposed two control logic to the control of damper’s electric current: a control considering Fuzzy logic aiming to reduce the horizontal displacement, and an Optimum Linear Quadratic Regulator control (LQR) in order to reduce the acceleration level of elevator vibration and its horizontal displacement. Both strategies determine the electric current to be applied in the damper coil. Numerical results presented in the work showed the controls were efficient to reduce the horizontal displacement, however only LQR control was efficient in reduce the acceleration levels.

Orientador: Odivaldo José Seraphim / Banca: Elias Taylor Durgante Severo / Banca: Félix Abrão Neto / Banca: Luiz Roberto Almeida Gabriel Filho / Banca: Celso Eduardo Lins de Oliveira / Resumo: O setor florestal tem uma evidente importância sobre diversas áreas, entre elas a econômica, a social e a ambiental, que trazem progresso e desenvolvimento para o Brasil. Para tanto, há a necessidade da implantação de programas de eficiência energética nas empresas que processam a madeira oriunda deste setor. Para a realização deste trabalho, foram selecionadas e caracterizadas 05 serrarias que atuam no processamento de Pinus elliotti e Pinus taeda, localizadas na região de Itapeva, município do centro-oeste do Estado de São Paulo. Esta caracterização foi necessária para gerar conhecimentos que auxiliem na análise de índices de eficiência energética e propor o uso de outros índices na indústria de processamento da madeira. Para esta discussão são utilizados conceitos da lógica fuzzy, com tomada de decisão e resposta sobre estes índices. As análises, estudos e simulações, podem ser utilizados para a implantação de um programa de conservação de energia elétrica. Elas podem ser parte do diagnóstico energético, onde são feitas a avaliação de utilização de energia elétrica, a análise do fator de potência, do fator de carga e do fator de demanda, o enquadramento tarifário e a análise das demandas contratadas junto à concessionária de distribuição de energia elétrica. Os dados da caracterização foram... (Resumo completo, clicar aesso eletrônico abaixo) / Abstract: The forestry sector has a great importance on several areas, including the economic, social and environmental, that bring progress and development in Brazil. For both, there is the need to implement energy efficiency programs in companies that process timber originating from this sector. For this study, 05 were selected and assigned to work in sawmills processing Pinus elliotti and Pinus taeda, located in the region of Itapeva, midwestern city of Sao Paulo. This characterization was needed to generate knowledge to assist in the analysis of levels of energy efficiency and propose the use of other indexes in the wood processing industry. For this discussion are used fuzzy logic concepts, with decision making and response on these indices. Analyses, studies and simulations, can be used to implement a program to conserve electricity. They can be part of the energy diagnosis, which are made to evaluate the use of electricity, the analysis of power factor, load factor and demand factor, the charging system and analysis of the demands contracted with the utility distribution electricity. The characterization data are discussed and compared with data previously measured in studies in the same area. The energy efficiency ratings and risk factors evaluated were close to those established in previous research and data provided by the concessionaire as characteristic of this industrial activity and can be used for future reference and diagnostic work. With the information generated and developed tools, programs can be developed for energy conservation and energy efficiency in industrial timber with broad application in this area that is as diverse as the production processes.For the analysis of energy efficiency was used a decision support system based on fuzzy logic. The justification of using a system based on fuzzy theory... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Lucia Helena de Oliveira Gerardi / Banca: Dulce Consuelo Andreatta Whitaker / Banca: João Francisco de Abreu / Banca: Lindon Fonseca Matias / Banca: Mônica Giacomassi de Menezes de Magalhães / Resumo: As técnicas de análise de dados e de busca de soluções fornecidas pela Computação Inteligente tiveram, nos últimos tempos, um grande avanço em seu desenvolvimento. Essas técnicas têm sido utilizadas com eficácia e eficiência no tratamento de problemas complexos e/ou que possuam uma grande quantidade de dados a serem processados. A integração destas técnicas com as ferramentas computacionais de produção e análise de informações geográficas (Geoprocessamento) é, portanto, muito vantajosa, especialmente com relação à grande quantidade de dados geralmente envolvida nas questões de natureza espacial. Este trabalho apresenta dois exemplos de uso de técnicas de Computação Inteligente em procedimentos de produção e análise de informações geográficas: um Sistema de Raciocínio Nebuloso (baseado na Lógica Nebulosa) para a construção de um mapa de fertilidade de solos, e uma Rede Neural Artificial para a identificação de agrupamentos espaciais em dados sócio-econômicos. Os dois exemplos foram conduzidos utilizando-se um software especialmente construído para esta finalidade, denominado GAIA - Geoprocessamento Apoiado por Inteligência Artificial -, e que doravante está disponível como Software Livre para qualquer pesquisador interessado em utilizar estas ferramentas. O estudo conclui que o uso das técnicas provenientes da computação inteligente, em comparação com técnicas tradicionais de análise de dados, contribuiu para um aumento da qualidade dos resultados obtidos. / Abstract: Data analysis and problem solving techniques supplied by Soft Computing have had, lately, a great advance in their development. These techniques have been used with effectiveness and efficiency to deal with complex problems and/or problems that have too much data to be processed. The integration of such techniques with the tools for computational geographic information analysis (Geocomputation) is therefore very advantageous, especially in relation to the great quantity of data normally involved in spatial matters. This study presents two examples on how to use Soft Computing techniques in conjunction with geographic information analysis procedures: a Fuzzy Reasoning System (based on Fuzzy Logic) to build a soil fertility map, and an Artificial Neural Network to identify spatial clusters in socioeconomic data. Both examples were conducted using a software specifically developed towards this objective, called GAIA - Artificial Intelligence Supported Geocomputation, from now on available as a Free Software to any interested researcher. The study arrives at the conclusion that the use of soft computing techniques, as compared to classical procedures, leads to an increased quality on the final results. / Doutor

Um problema que as empresas distribuidoras de energia elétrica convivem são as quedas repentinas no fornecimento, causando inúmeros prejuízos tanto para essas empresas quanto para seus consumidores. Essa dissertação apresentará uma ferramenta que utilizará conhecimentos de sistemas de informações geográficas junto com o uso de inferência nebulosa para orientar a disposição de veículos híbridos (elétricos e à combustão) que podem operar como mini-usinas elétricas no abastecimento de localidades que esteja necessitando de energia em um determinado momento. Para isso, será levantada uma base de dados com características dos veículos híbridos e locais necessitados, dados esses que alimentarão um sistema nebuloso agregado à ferramenta MapServer e a um SIG (Sistema de Informações Geográficas) para, dessa forma, mostrar como saída do sistema qual veículo estará mais apto naquele instante para abastecer o local da demanda de energia. / A problem that electric energy companies have to face is the power outage, which causes innumerable damages for both companies and consumers. This dissertation describes a tool that joins Geographic Information Systems knowledge to Fuzzy Logic knowledge to guide the distribution of hybrid vehicles (electric and combustion) that can operate as mini electric power plants to supply places that need electrical power. For this, a database will be built with the characteristics of vehicles and places in need. The data will supply a Fuzzy system joined to a MapServer tool and a GIS (Geographic Information System), showing which vehicle will be more capable in that moment to supply the place in energy demand.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Com a demanda por energia elétrica nos dias atuais e a grande quantidade de bacias hidrográficas presentes no Brasil, a geração de energia hidrelétrica se tornou a principal forma de suprimento. Dentre as diversas mudanças ocorridas em represamento de rios, a redução na vazão da água influencia no acúmulo de nutrientes afetando diretamente na qualidade da água, podendo acarretar em um processo denominado eutrofização, caracterizado pelo aumento na quantidade de nutrientes em um sistema e contribuindo para o desenvolvimento de produtores primários (fitoplâncton e macrófitas aquáticas) em níveis acima do crescimento natural. Para identificar o estado de trofia dos reservatórios pertencentes ao Complexo Hidrelétrico de Ribeirão das Lajes (RJ) foi utilizada a metodologia de Lu e Lo (2002) de avaliação trófica fuzzy (ou difusa) sintética e não sintética, além da avaliação trófica através do índice de estado trófico de Carlson (1977). As classes de estado trófico utilizadas na metodologia é da OECD (1982) e utiliza transparência, concentrações de fósforo total e de clorofila-a como variáveis. Outras variáveis limnológicas como temperatura, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica, turbidez, pH e sólidos dissolvidos totais foram utilizadas para caracterização dos reservatórios. As coletas foram realizadas em três momentos, no período seco de 2011, no período chuvoso de 2012 e no período seco de 2012. As análises fuzzy não sintéticas apontaram os reservatórios de Santana, Vigário e Ponte Coberta como oligotrófico/eutrófico durante o período de estudo. O reservatório de Ribeirão das Lajes foi classificado como oligotrófico nos períodos secos no ano de 2011 e 2012, e como mesotrófico no período chuvoso de 2012, assim como o reservatório de Tocos. Foram observadas diferenças significativas entre o período seco e o chuvoso em relação às concentrações de clorofila-a, transparência e turbidez, demonstrando influência sazonal no grau de trofia dos reservatórios, uma vez que clorofila-a e transparência são variáveis utilizadas em índices de estado trófico / The demand of electricity and the abundance of watersheds turned made hydroelectric power generation into the greatest way to fill this demand in Brazil. As a consequence, the damming of a river implicates in different physical, chemical and biological changes in that ecosystem. Among these changes, a reduction in water flows can make an accumulation of nutrients affecting the water quality. An increase of nutrients inputs contributes to the development of primary producers, as phytoplankton and aquatic macrophytes, above its natural level. This process is called eutrophication and its a natural aging process of any water body, fastened by human activities as industrial, agricultural and domestic waste. To identify the trophic state of the reservoirs of the Ribeirão das Lajes Hydroelectric Complex, the methodology of Lu and Lo (2002) on fuzzy synthetic and non-synthetic evaluation was used, and also Carlsons trophic index evaluation. The trophic state categories used were from OECD (1982), using the following variables: transparency, concentrations of total phosphorus and chlorophyll-a. Other limnological variables such as water temperature, dissolved oxygen, electric conductivity, turbidity, pH and total dissolved solids were used to do a reservoirs characterization. Sampling was carried out in three periods, in August 2011 during the dry season, in January 2012 during the rainy season and in June 2012 during the dry season. Fuzzy non-synthetic analysis of eutrophication classified Santana and Vigário reservoirs as oligotrophic/eutrophic in dry and rainy seasons, although both reservoirs presented high incidence of water macrophytes. In Ponte Coberta reservoir there were no water macrophytes and it was also classified as oligotrophic/eutrophic in both periods. The Ribeirão das Lajes and Tocos reservoirs were considered oligotrophic during the dry period in both years and as mesotrophic in the rainy season. Significant differences of chlorophyll-as concentrations, transparency and turbidity were observed between the dry and wet seasons, showing a seasonal influence on the assessment of the water bodies trophic degree, since the chlorophyll-a and transparency are used as variables in indexes for evaluation of trophic states

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Nos últimos anos, a área da saúde vem explorando o potencial das novas tecnologias para diagnóstico e tratamentos de muitos distúrbios. Em especial, a tecnologia de Realidade Virtual se destaca por oferecer novas perspectivas de tratamento para diferentes distúrbios neuropsiquiátricos. Por outro lado, a ocorrência de problemas causados por situações traumáticas vem crescendo em todo o mundo. Nesse contexto, o Transtorno de Estresse Pós-Traumático (TEPT) é classificado como um transtorno de ansiedade que se caracteriza por gerar uma classe de comportamentos inadequados a situações que não representam perigo real. Em geral, este transtorno está relacionado à ocorrência de algum evento traumático de grande magnitude no passado. Vários trabalhos foram desenvolvidos utilizando ambientes virtuais tridimensionais (3D) para tratar e diagnosticar este distúrbio. Entretanto, percebe-se uma carência de sistemas que consigam controlar o nível de dificuldade das atividades desenvolvidas nesses ambientes. Nesse caso, esta dissertação tem por objetivo descrever o desenvolvimento e avaliar o potencial de utilização de dois sistemas: um que explora a Realidade Virtual (ARVET) para oferecer cenas virtuais que simulem os estímulos geradores de ansiedade similares aqueles da vida real; e outro que explora a Lógica Fuzzy (SAPTEPT) para classificar os níveis de ansiedade do paciente, possibilitando a análise quali-quantitativa de dados psicofisiológicos e psicométricos. As avaliações realizadas com especialistas na área mostraram que o ARVET pode proporcionar um alto grau de estímulos ansiogênicos e a integração com o SAPTEPT ocorreu de forma satisfatória mostrando o potencial que os sistemas têm de serem utilizados em pacientes reais. / In recent years, the health area has explored the potential of new technologies for diagnosis and treatment of many disorders. In particular, the Virtual Reality technology stands out by offering new perspectives for the treatment of various neuropsychiatric disabilities. Moreover, the occurrence of problems caused by traumatic events has increased worldwide. In this context, Post Traumatic Stress Disorder (PTSD) is classified as an anxiety disorder that is characterized by generating a class of improper behavior to situations that pose no real danger. In general, this disorder is related to the occurrence of some traumatic event of great magnitude in the past. Several studies were developed using three-dimensional virtual environments (3D) to diagnose and treat this disorder. However, we noticed that there is a lack of systems that can control the difficulty level of activities in these environments. In this case, this paper aims to describe the development and evaluation of two systems: one that explores the Virtual Reality (ARVET) to offer virtual scenes that simulate the anxiety stimuli generators similar to those of real life, and another that exploits the fuzzy logic (SAPTEPT) to classify the levels of anxiety of the patient, allowing the qualitative and quantitative analysis of psychophysiological and psychometric data. The evaluations using experts in this field have shown that ARVET can provide a high degree of anxiety stimuli and integration with SAPTEPT occurred satisfactorily showing the potential of that systems to be used in real patients.

Nos agronegócios, percebe-se que os agentes econômicos assumem posicionamentos diferentes frente aos mercados, dependendo das transformações observadas no ambiente competitivo. De forma geral, tanto as incertezas ambientais quanto a conduta dos pares econômicos contribuem para a prática de estruturas de governança mais ou menos harmoniosas. Destarte, o objetivo geral da presente pesquisa é desenvolver e testar um modelo de análise dos arranjos de coordenação em cadeias produtivas agroindustriais. A partir do referencial teórico da Economia dos Custos de Transação, pretende-se examinar o papel do ambiente competitivo, dos atributos das transações e das características dos agentes econômicos nos processos decisórios que envolvem arranjos de coordenação. Para tanto, propõe-se o emprego da teoria dos conjuntos fuzzy e da lógica fuzzy como ferramental metodológico, considerando-se como unidade de análise as relações de trocas econômicas. O modelo de análise dos arranjos de coordenação foi desenvolvido com base no método Mamdani, considerando dois níveis de análise. No caso específico do nível secundário, consideraram-se três controladores compreendidos por dez variáveis de entrada. As variáveis de saída dos três controladores do nível secundário compõem o rol das variáveis de entrada do nível principal, que avalia os arranjos de coordenação em cadeias produtivas agroindustriais. O modelo fuzzy de análise dos arranjos de coordenação foi aplicado à cadeia produtiva da erva-mate no Rio Grande do Sul na região do Alto Taquari, que se destaca pela alta produção e pelo significativo número de agentes envolvidos nos processos de comercialização. Para coleta dos dados primários, realizaram-se entrevistas com trinta produtores rurais, além de quatro entrevistas com representantes de agroindústrias da região. As análises das entrevistas indicaram que os menores custos de transação observados são os oriundos das características dos agentes econômicos, ao passo que os custos de transação advindos das características das transações são os mais intensos. Com base nas respostas auferidas dos agricultores e dos representantes das agroindústrias, as relações transacionais são caracterizadas como sólidas e estáveis, em que predominam as estruturas de governança relativamente harmoniosas, como é o caso das ações cooperativas, parcerias de compra e venda, entre outros. Em suma, a conduta dos agentes econômicos aponta para estruturas híbridas de governança, na qual se observa a existência de incentivos para consolidação das transações, balizados por acordos informais e relações de confiança. / In agribusiness, is perceived that economic agents take different positions over markets, depending on the observed changes in the competitive environment. In general, both environmental uncertainties as the conduct of economic pairs contribute to the practice of more or less harmonious governance structures. Thus, the overall objective of this research is to develop and test an analytical model of coordination arrangements in agribusiness supply chains. From the Transaction Cost Economics framework, it is intended to examine the role of competitive environment, the transaction attributes and characteristics of economic agents in decision-making processes involving coordination arrangements. Therefore, it is proposed the use of fuzzy set theory and fuzzy logic as methodological tools, considering the relations of economic exchange as analysis unit. The analysis model of coordination arrangements was developed based on the Mamdani method, considering two levels of analysis. In the specific case of secondary level, controllers with ten input variables were considered. The output variables of the three controllers of secondary level constitute the group of input variables of the main level, which evaluates the coordination arrangements in agribusiness production chains. The fuzzy model for the analysis of coordination arrangements was applied to the production chain of yerba mate in the Alto Taquari region, located in Rio Grande do Sul, which stands out for its high production and the significant number of players involved in the marketing process. To collect the primary data, interviews were conducted with thirty farmers, besides four interviews with representatives of agroindustries in the region. The analysis of the interviews show that the lower transaction costs observed are those that come from the characteristics of economic agents, while transaction costs arising from the transaction characteristics are most intense. Based on the responses from farmers and representatives of agroindustries, transactional relationships are characterized as solid and stable, where the structures of relatively harmonious governance predominate, as in the case of cooperative actions, partnerships sale, among others. In summary, the behavior of economic agents points to hybrid governance structures, where one observes the existence of incentives for consolidation of transaction, guide by informal agreements and confidence relations.

As empresas estão buscando novas estratégias para diminuir os custos e aumentar os lucros dos acionistas e, assim, manter-se no mercado cada vez mais competitivo. O trabalho tem como objetivo apresentar o uso da lógica Fuzzy no modelo TDABC, para diminuir a subjetividade e incerteza, buscando informações mais precisas para auxiliar no planejamento e tomada de decisão. Tendo em vista que a teoria dos conjuntos Fuzzy é conhecida como uma lógica de abordagem que lida com o raciocínio de gerir a incerteza. Como o TDABC tem sido criticado por diversos autores quando se trata de situações incertas pela falta de padronização de algumas atividades, que dificultam a modelagem em termos de equação do tempo. Também são criticados pelos autores os ambientes de produção por encomenda, onde as atividades desse tipo de empresa apresentam grande imprevisibilidade, tanto com relação ao tempo de execução, quanto à intensidade do consumo de recursos. Com o uso da lógica Fuzzy no TDABC podemos reduzir a incerteza e subjetividade buscando informações mais precisas, podendo auxiliar no planejamento e na formação de preços dos produtos. / Companies are seeking new strategies to reduce costs and increase shareholder profits and thus keep the market increasingly competitive. The paper aims to present the use of fuzzy logic in the model TDABC to reduce subjectivity and uncertainty, seeking more precise information to assist in planning and decision making. Given that the theory of fuzzy sets is known as a logical approach that deals with reasoning to manage uncertainty. How TDABC has been criticized by several authors when dealing with uncertain situations by the lack of standardization of some activities that hinder the modeling in terms of the equation of time. Also, are criticized by the authors production environments on demand where activities of the corporation have great unpredictability both with respect to runtime, as the intensity of resource consumption. With the use of fuzzy logic in TDABC can reduce uncertainty and subjectivity seeking more precise information can help in the planning and pricing of products.