Made available in DSpace on 2015-04-14T14:49:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 431859.pdf: 2759990 bytes, checksum: fa20747a2a72b25f8fa46fc63e2a9a14 (MD5) Previous issue date: 2009-12-21 / Os Sistemas Multiagentes t?m apresentado grande crescimento na ?rea de desenvolvimento de software como um paradigma promissor para enfrentar a complexidade dos cen?rios atuais de tecnologia da informa??o. Muitas abordagens surgem no intuito de consolidar formas e meios de desenvolver um SMA, que podem ser classificadas como Metodologias, Linguagens de Modelagem e Plataformas de Implementa??o. Al?m disso, alguns trabalhos s?o propostos como tentativa de unificar os conceitos envolvidos e as nota??es que simbolizam estes conceitos, havendo uma gama enorme de simbologias divergentes e muitos conceitos em comuns entre estas abordagens. Este trabalho apresenta compara??es entre estes conceitos e nota??es visuais no intuito de encontrar um meio de mapear estas abordagens, mostrando suas diverg?ncias e converg?ncias. Como um primeiro passo no sentido da unifica??o, esse trabalho estende o Meta-modelo de Representa??o Interna de Agentes para permitir o mapeamento completo da metodologia Tropos. Assim, demonstra-se como um metamodelo pode prover a interoperabilidade entre diferentes abordagens desvinculando a cria??o de um SMA das exig?ncias de espec?ficas metodologias ou linguagens de modelagem. Tamb?m ? gerado um esqueleto de c?digo fonte a partir deste meta-modelo para o framework SemantiCore atrav?s de um prot?tipo, sendo poss?vel estend?-lo para que suporte a gera??o de c?digo-fonte para qualquer plataforma de implementa??o. Este processo de mapeamento e gera??o de c?digo ? demonstrado atrav?s da aplica??o de um exemplo presente da literatura da ?rea

Made available in DSpace on 2015-04-14T14:50:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 465377.pdf: 1289141 bytes, checksum: ec3a0e7b08e9b0fe0c681f6e98f13688 (MD5) Previous issue date: 2014-03-21 / Planejamento automatizado ? uma capacidade importante de se ter em agentes inteligentes. J? foi realizada uma extensa pesquisa em planejamento para um ?nico agente, por?m planejamento multiagente ainda n?o foi totalmente explorado, principalmente por causa do alto custo computacional encontrado nos algoritmos para planejamento multiagente. Com o aumento na disponibilidade e o avan?o t?cnol?gico de sistemas distribu?dos, e mais recentemente de processadores multin?cleos, novos algoritmos de planejamento multiagente tem sido desenvolvidos, como por exemplo o algoritmo MAP-POP, que neste trabalho ? integrado com o framework de sistemas multiagente JaCaMo. Este trabalho fornece capacidades para planejamento multiagente offline como parte de um framework para desenvolvimento de sistemas multiagentes. Esse framework suporta problemas multiagente complexos baseados em programa??o orientada a agentes. Em s?ntese, a principal contribui??o deste trabalho ? fornecer aos desenvolvedores uma implementa??o inicial do sistema multiagente para um determinado cen?rio, baseado nas solu??es encontradas pelo planejador MAP-POP, a qual pode aindar ser expandida pelo desenvolvedor para se tornar um sistema multiagente completo e bem desenvolvido. / Automated planning is an important capability to have in intelligent agents. Extensive research has been done in single-agent planning, but so far planning has not been fully explored in multiagent systems because of the computational costs of multi-agent planning algorithms. With the increasing availability of distributed systems and more recently multi-core processors, several new multi-agent planning algorithms have been developed, such as the MAP-POP algorithm, which we integrate into the JaCaMo multi-agent system framework. Our work provides offline multi-agent planning capabilities as part of a multi-agent system development framework. This framework supports complex multi-agent problems based on agent-oriented programming. In summary, the main contribution of this work is to provide the developers with an initial multiagent system implementation for a target scenario, based on the solutions found by the MAPPOP multi-agent planner, and on which the developer can work further towards a fully-fledged multi-agent system.

Este trabalho descreve um instrumento microprocessado para a avaliação de clorofila em plantas com a possibilidade da armazenagem de dados até 64 kbytes de 32 posições com tamanho de pixel de 1 a 16 cm2. O instrumento encontra várias aplicações na agricultura, principalmente onde o monitoramento é requerido. As principais aplicações estão em operações de fertilização e irrigação, onde o manejo de eventos são controlados pelas condições críticas como a disponibilidade de nitrogênio no solo. Resultados mostram que a operação individual ou em grupo dos sensores garantem uma adequada acurácia e resolução para aplicações agrícolas. O instrumento possibilita a fazendeiros, pesquisadores ou consultores a oportunidade do manejo localizado para sistemas de tomada de decisão. O instrumento é baseado em uma arquitetura dedicada baseada no microcontrolador 80535 e sua utilização proporciona redução de custos de processos agrícolas e redução de contaminação ambiental. / This work describes a microprocessed instrument for evaluation of chlorophyll in plants, and recording of data up to 64 kbytes at thirty-two positions with pixel size from 2 to 1.420 mm2. The instrument meets different applications in the agricultural science area, where monitoring is required. Also would apply to operations of fertilization and irrigation, where the management of events can be triggered by critical conditions such as soil nitrogen contents. Results have shown that characterization of the instrument and its individual sensors guaranteeing an adequate accuracy and resolution for agricultural application. It provides the farmer or consultant the opportunity to establish localized management rules for decision support systems. The instrument is based on complementary metal oxide semiconductor devices as well as the 80535 microcontroller. It may be operated in automatic or non-automatic mode.

Para acompanhar o atual crescimento de demanda energética mundial, novas topologias de geradores estão sendo pesquisadas, estando nesse nicho o Gerador a Relutância Chaveado. Para seu correto funcionamento é necessário que técnicas de controle sejam empregadas para garantir níveis estáveis de tensão gerada mediante variações de velocidade e/ou carga. Portanto, o objetivo deste trabalho é apresentar uma metodologia de um controlador fuzzy da tensão gerada para a máquina em questão. Uma simulação em Matlab Simulink é apresentada para um sistema de geração de energia utilizando um gerador a relutância chaveado integrada com a malha de controle fuzzy. Resultados da dinâmica do funcionamento do controlador fuzzy são apresentados. O Controlador fuzzy proposto apresentou bom desempenho ao manter a tensão gerada em níveis desejáveis frente a distúrbios de carga e de variação de velocidade no eixo do gerador. Trata-se de um controlador robusto e versátil que garante estabilidade de tensão gerada mesmo com a operação do sistema com velocidade variável e/ou variação de carga. / Due to the growing demand of electric power energy, the engineering has to evolve by producing new efficient techniques and low cost equipment. Therefore, new electric power generator topologies have been studied, mainly switched reluctance generators due to their simple structure, reliability and low cost of fabrication. In order for a good operation of a switched reluctance generator, control techniques have to be applied to guarantee stable voltage levels under variable speed and load conditions. Hence, the objective of this work is to present a methodology based on fuzzy voltage controller for switched reluctance machine. Simulations are achieved in Matlab/Simulink for a power energy generation system using a switched reluctance generator with a fuzzy control loop. Results of the dynamic response of such controller are presented. The fuzzy controller could obtain good performance maintaining voltage levels in desired range. Therefore, the proposed controller showed to be robust, versatile and guarantee the voltage stability under speed and load variations.

A confiabilidade de estruturas apresenta sólidos desenvolvimentos teóricos e crescentes aplicações práticas. Durante os últimos anos, avanços significativos foram obtidos em termos dos métodos de transformação (FORM, SORM), bem como em termos das técnicas de simulação de Monte Carlo. Métodos de transformação se mostraram eficientes para problemas de dimensões e não-linearidades moderadas. Já técnicas de simulação sempre permitiram a solução de problemas de grandes dimensões e fortemente não lineares, embora o custo computacional possa ser uma séria limitação. Com o avanço da capacidade de processamento dos computadores e com o desenvolvimento de técnicas de amostragem inteligente, a simulação de Monte Carlo passa a ser cada vez mais viável. Este trabalho tem por objetivo estudar e programar em computador técnicas de amostragem inteligente em simulação de Monte Carlo. O StRAnD é um programa de computador que já possui implementadas as técnicas de simulação de Monte Carlo Bruto e com Amostragem por Importância, ambas utilizando a Amostragem Simples na geração das variáveis básicas. Assim, são adicionadas, ao StRAnD, as técnicas de Amostragem Assintótica, Amostragem Melhorada e Simulação de Subconjuntos. Além disso, são programadas as técnicas de Amostragem por Hipercubo Latino e Amostragem por Variáveis Antitéticas. Nesta dissertação, são analisados seis problemas distintos, de forma que as vantagens e desvantagens de cada técnica sejam avaliadas, em termos da probabilidade de falha, do coeficiente de variação da probabilidade de falha, do erro relativo da probabilidade de falha e do tempo de processamento. / The structural reliability presents solid theoretical developments and increasing practical applications. During the past few years, significant advances were achieved in terms of transformation methods (FORM and SORM), as well as, in terms of Monte Carlo Simulation. Transformation methods are effective in problems with moderate dimensions and moderate nonlinearities. On the other hand, simulation techniques can be used to solve high-dimensional problems and highly nonlinear problems, although the computational cost could be a serious limitation. With the progress of computer processing capacity and with the development of intelligent sampling techniques, the Monte Carlo Simulation becomes increasingly feasible. This work aims to study and program intelligent sampling techniques in Monte Carlo simulation. The StRAnD (Structural Reliability Analysis and Design) software already has Crude Monte Carlo and Importance Sampling Monte Carlo, both using Simple Sampling as basic samples generator. Thus, the Asymptotic Sampling technique, the Enhanced Sampling technique and the Subset Simulation were added to the software. Moreover, the Latin Hypercube Sampling technique and the Antithetic Variates techniques were also added to the software. Six problems were evaluated in order to evaluate the advantages and disadvantages of each technique, in terms of probability of failure, coefficient of variation of the probability of failure, relative error and processing time.

A necessidade de gestão e controle otimizados dos processos está cada vez mais presente nos dias atuais. Assim sendo, devido também à exigência de integrar tais processos aos diversos setores da economia, têm-se exigido respostas cada vez mais eficientes da engenharia da automação. Os recursos hídricos do planeta e os respectivos processos de tratamento e distribuição também têm sido alvo de pesquisas destinadas ao desenvolvimento de novas tecnologias e metodologias de automação para melhorar a eficiência dos sistemas de controle e gestão. Este trabalho de pesquisa apresenta uma nova proposta sistêmica de gestão de sistemas de tratamento de água com base nos atuais desenvolvimentos científicos e tecnológicos da instrumentação inteligente e das redes de campo. Assim sendo, esperase contribuir para a otimização operacional de sistemas de tratamento de água, uma vez que uma plataforma de automação mais poderosa permitirá implementar algoritmos de controle mais rigorosos e eficientes. / The need for optimized process management and control is increasingly present nowadays. Therefore, due to the necessity of integrating such processes into several economic segments, there is a pressing demand for more efficient responses from the automation engineering sector. The planet?s water resources and respective water treatment and supply processes have also been the subject matter of research for the development of new automation technologies and methodologies to improve the efficiency of control and management systems. This study submits a new systemic management approach for water treatment systems based on the current scientific and technological development of intelligent instrumentation and field networks. Therefore, this study intends to contribute to the operational optimization of water treatment systems since a more powerful automation platform will enable the implementation of more strict and efficient control algorithms.

O presente trabalho discute a compatibilidade e integração entre sistemas e dispositivos de automação residencial, propondo formas de melhorá-la. Essa integração tende a se tornar uma tarefa complexa devido à grande variedade de padrões e tecnologias de integração adotados na automação residencial. O presente trabalho propõe uma extensão do padrão Universal Plug and Play (UPnP) e a utilização de uma arquitetura modular com duas camadas, afim de adaptá-lo à integração dos subsistemas de automação residencial. Esse padrão estendido é, então, utilizado na camada superior, para o controle e integração entre os subsistemas. Já na camada inferior, cada subsistema utiliza a tecnologia de comunicação mais adequada para controlar seus dispositivos, e possui uma interface UPnP para se comunicar com outros subsistemas e permitir seu controle pelo usuário. Dessa forma os subsistemas tornam-se módulos do sistema de automação da residência. Essa proposta permite que o usuário compre e substitua facilmente subsistemas de fabricantes distintos, de forma a integrá-los, resultando em um sistema de automação residencial flexível e independente de fabricante. Para testar a extensão proposta, um caso de uso de um subsistema de iluminação foi criado. A partir deste, foram realizadas simulações computacionais. Os resultados destas foram apresentados e analisados, verificando-se o atendimento aos requisitos do sistema e se as características desejadas foram alcançadas, tais como, a característica plug and play de subsistemas, o aumento da flexibilidade e a modularização do sistema, para facilitar a compra e manutenção de sistemas de automação residencial, gerando o potencial para fomentar a maior adoção de sistemas de automação residencial. No entanto, a extensão proposta também resulta no aumento da complexidade do cliente UPnP que a utiliza para interagir com o sistema, o que pode dificultar a adoção de sistemas de automação residencial no futuro. Por fim, sugestões de continuidade e perspectivas futuras foram apresentadas. / This work discuss the compatibility an integration between systems and devices for home automation, proposing ways to improve it. This integration tends to become a complex task due to the wide variety of integration standards and technologies adopted in home automation. This paper proposes an extension of the standard Universal Plug and Play (UPnP) and the use of a modular architecture with two layers in order to adapt it to the integration of home automation subsystems. This extended standard is then used in the upper layer for the control and integration of the subsystems. In the bottom layer, each subsystem uses the most appropriate communication technology to control their devices, it has an UPnP interface to communicate with other subsystems and allow user control. Thus subsystems become modules of the home automation system. This proposal allows the user to easily purchase and replace subsystems from different manufacturers, in order to integrate them transparently, resulting in a flexible home automation system and independent of manufacturer. To test the proposed extension, a use case of an illumination subsystem was created and software simulations were carried out. The simulation results were presented and analyzed, verifying the compliance with the system requirements and whether the desired characteristics have been achieved, such as the subsystem plug and play feature, the modularity and flexibility enhancement of the system, to facilitate the purchase and maintenance of the home automation system, generating the potential to foster greater adoption of home automation systems. However, the proposed extension also results in increased complexity of the UPnP client that uses it to interact with the system, which can hinder the adoption of home automation systems in the future. Finally, future suggestions and perspectives were presented.

A eletricidade como recurso energético adquiriu importância vital na sociedade moderna, pois permite atender de modo relativamente simples a demanda pelos seus serviços. Dessa forma a demanda pela eletricidade aumenta proporcionalmente a evolução das populações que dela se beneficiam. O sistema elétrico que produz esse insumo está limitado em sua capacidade aos recursos disponíveis para geração, transmissão e distribuição de energia. Grosso modo esse limite é definido pela potência máxima do sistema. Essa potência máxima pode ser alcançada em determinados períodos do dia, denominados horários de ponta e em boa parte do tempo o sistema é sub aproveitado. Havendo a possibilidade de controle da demanda, seria possível empregar essa capacidade ociosa pela transferência de cargas para horários mais favoráveis. Para isso é necessário haver a ação coordenada dos muitos consumidores para obter o resultado operacional desejado. A coordenação seria então obtida através das chamadas redes inteligentes que agregam funções e automação com vários níveis de complexidade e constituem um sistema muito amplo que une a geração ao consumo. A diferença perceptível pelo consumidor residencial está no fato deste ser incluído na operação dessa rede praticamente em tempo real, ou seja, espera-se sua participação mais efetiva no sistema elétrico. Um dos meios projetados para obter esse efeito é através de incentivos tarifários, onde a variação do custo da energia motivaria o consumidor a mudar seus hábitos de consumo. Para participar desse sistema o consumidor residencial precisa adaptar suas instalações para operar de modo mais eficiente obtendo o máximo de energia com o menor custo. Não é sempre que a mudança de hábitos está no poder do consumidor, de modo que este precisa de meios para adaptar suas instalações elétricas a essa realidade. A adaptação envolve incorporar meios de armazenamento e gerenciamento de recursos energéticos a fim de que a instalação forneça os serviços energéticos no momento em que é necessário, independente do momento em que adquire os insumos necessários. Para isso é necessário, além dos meios de armazenamento de energia, um sistema autônomo de controle, posto que os consumidores residenciais não devem viver em função de suas instalações elétricas. Esse sistema autônomo seria composto por elementos automáticos derivados daqueles empregados na automação industrial nos circuitos de comandos elétricos. Dessa forma o objetivo deste trabalho é analisar o potencial de aplicação dos chamados dispositivos elétricos inteligentes (medidores e elementos de controle) na automação das instalações elétricas residenciais e sua possível interação com as redes inteligentes. / Electricity as an energy resource acquired vital importance in modern society because it allows relatively easily meet the demand for their services. Thus the demand for electricity increases with the evolution of populations who benefit from. The electrical system that produces this input is limited in its ability to available resources for generation, transmission and distribution. Roughly speaking this limit is set by the maximum power of the system. This maximum power can be achieved at certain times of the day, called peak hours and in most of the time the system is under utilized. Having the ability to control demand, you could use that excess capacity by transferring loads to more favorable times. For this there must be a coordinated action of many consumers to obtain operating results. Coordination would then be obtained through socalled smart grids that add functions and automation with various levels of complexity and constitute a very large system that binds generation to consumption. The noticeable difference is in the residential consumer of this fact be included in the operation of this network in near real time, or is awaiting more effective participation in the electrical system. One of the means designed to achieve this effect is through tariff incentives, where the variation of the energy cost would motivate consumers to change their consumption habits. To participate in this system the residential consumer needs to adapt its facilities to operate more efficiently by getting the maximum power at the lowest cost. It is not often that changing habits is the power of consumer, so it needs the means to adapt their electrical installations to this reality. Adaptation involves incorporating means for storing and managing energy resources so that the installation provides energy services at the time that is required, regardless of the time it purchases the necessary inputs. This requires, beyond the means of energy storage, as a control, given that residential consumers should not live according to their electrical out lets. This system would consist of standalone automatic elements derived from those used in industrial automation electrical control circuits. Therefore the aim of this work is to analyze the potential application of so-called smart electric devices (meters and control elements) in the automation of residential electrical installations and their interaction with the smart grid.

Para acompanhar o atual crescimento de demanda energética mundial, novas topologias de geradores estão sendo pesquisadas, estando nesse nicho o Gerador a Relutância Chaveado. Para seu correto funcionamento é necessário que técnicas de controle sejam empregadas para garantir níveis estáveis de tensão gerada mediante variações de velocidade e/ou carga. Portanto, o objetivo deste trabalho é apresentar uma metodologia de um controlador fuzzy da tensão gerada para a máquina em questão. Uma simulação em Matlab Simulink é apresentada para um sistema de geração de energia utilizando um gerador a relutância chaveado integrada com a malha de controle fuzzy. Resultados da dinâmica do funcionamento do controlador fuzzy são apresentados. O Controlador fuzzy proposto apresentou bom desempenho ao manter a tensão gerada em níveis desejáveis frente a distúrbios de carga e de variação de velocidade no eixo do gerador. Trata-se de um controlador robusto e versátil que garante estabilidade de tensão gerada mesmo com a operação do sistema com velocidade variável e/ou variação de carga. / Due to the growing demand of electric power energy, the engineering has to evolve by producing new efficient techniques and low cost equipment. Therefore, new electric power generator topologies have been studied, mainly switched reluctance generators due to their simple structure, reliability and low cost of fabrication. In order for a good operation of a switched reluctance generator, control techniques have to be applied to guarantee stable voltage levels under variable speed and load conditions. Hence, the objective of this work is to present a methodology based on fuzzy voltage controller for switched reluctance machine. Simulations are achieved in Matlab/Simulink for a power energy generation system using a switched reluctance generator with a fuzzy control loop. Results of the dynamic response of such controller are presented. The fuzzy controller could obtain good performance maintaining voltage levels in desired range. Therefore, the proposed controller showed to be robust, versatile and guarantee the voltage stability under speed and load variations.

O trabalho apresentado destaca a importância do uso de práticas agrícolas que estimulem a manutenção da agricultura em níveis de alta produtividade, mas que, ao mesmo tempo, viabilizem uma minimização dos efeitos negativos da agricultura sobre o meio ambiente. O trabalho situa-se no contexto da aquisição de informação sobre a plantação considerando sua variabilidade para uso em Agricultura de Precisão. Foi proposto o desenvolvimento de um método inteligente de amostragem, que faz uso de sensores embarcados em veículos autônomos com capacidade de processamento em conjunto com técnicas geoestatísticas de amostragem. O processo de amostragem proposto leva em consideração a dependência espacial do campo, obtendo apenas a quantidade de informação necessária para reproduzir confiavelmente a variável em estudo para análises posteriores, amostrando mais densamente áreas de maior variabilidade e menos densamente áreas de menor variabilidade. O método desenvolvido estabelece a exploração em duas fases. Na fase de levantamento exploratório é utilizado um esquema de amostragem aninhado adaptado para as características do sistema de coleta de dados, nesta fase é realizada uma primeira avaliação sobre a escala espacial de variabilidade do campo. Na fase do levantamento principal são realizados ciclos de amostragens em grade, quantas vezes seja necessário até que critérios de decisão sejam atingidos. Nestes ciclos, ou etapas, são tomadas decisões com base na qualidade e na densidade de variabilidade das amostras. Tais decisões estabelecem se a área deve ser mais amostrada ou dividida em subáreas. A mínima precisão que se deseja alcançar é determinada pelo usuário e também limitada pelas capacidades estruturais da máquina que realizará aplicações a taxa variada. Em comparação com métodos tradicionais de obtenção de dados com sensores embarcados, as análises dos resultados mostram reduções que chegam a 98% na quantidade de pontos amostrados e redução de mais de 49% na distância final percorrida pelo veículo. Assim, a utilização do método proposto viabiliza a redução em custos computacionais de armazenagem e processamento, de gastos com combustíveis e de tempo de mão de obra. Os resultados evidenciam que é viável a amostragem baseada na densidade de variabilidade, racionalizando a quantidade, a qualidade e a disposição da informação obtida e armazenada. Em conclusão, o método de amostragem proposto apresenta potencial capacidade para sua utilização como uma ferramenta de apoio às novas práticas agrícolas, oferecendo uma alternativa mais eficiente e inteligente aos métodos tradicionais de coleta de dados. / The present work highlights the importance of using farming practices that encourage the maintenance of agriculture in high levels of productivity and, at the same time, enable reduction of the negative effects of agriculture on the environment. The work is in the context of acquisition of crop information considering its variability for use in Precision Agriculture. The development of a smart sampling method has been proposed, which uses of embedded sensors in autonomous vehicles with a processing capacity together with sampling geostatistics techniques. The sampling process takes into account the spatial dependence of the field, obtaining strictly the necessary amount of information to subsequent analyzes in a reliable way. It also aims to sample areas of higher variability more densily and areas of lower variability less densily. The developed method performs the exploration in two phases. In the exploratory phase, a nested sampling scheme adapted to the characteristics of the system is used. In this phase, the first assessment about the spatial scale of variability of the field is done. In the main survey phase, grid samplings are performed in stages, as many times as necessary until the decision criteria are reached. At the stages of the main survey, decisions are taken based on the quality and variability density of the samples, and this establishes whether the area should be better sampled or divided into subareas. The user determines the minimum precision to be reached. The structural capabilities of the machine, that will perform the variable rate applications, also restrict the system precision. The result analyses show that the number of samples reduced 98% and the final distance ran by the autonomous vehicle reduced 49%, compared to traditional methods that use embedded sensors to collect data. Thus, the use of the proposed method represents reduced computational costs of data storage and processing, fuel costs and manpower. The results show that the sampling based on variability density is feasible, rationalizing the quantity, quality and layout of the information obtained and stored. In summary, the proposed sampling method shows potential capacity to be used as a tool to support new agricultural practices, offering a more efficient and smart alternative to traditional methods of data collection.