Made available in DSpace on 2016-03-22T17:26:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marilia.pdf: 1002551 bytes, checksum: 1472f2853b044a1ac45b6b20cb05f4be (MD5) Previous issue date: 2011-04-20 / In fuzzy logic, the interval valued fuzzy propositions can be combined using different aggregations (interval t-norms, interval t-conorms) and interval negations, generating new interval implications. The interval extension of fuzzy sets plays a crucial role in providing the foundation for the development of inference rules in expert systems based on interval valued fuzzy logic. Most fuzzy implication operators and their corresponding interval extensions are based on two types of representations: (i) the explicit representations defined in terms of aggregation operators,such as the classes of S-implications, QL-implications and D-implications; and (ii) implicit representations, considering forinstance R-implications. However, some fuzzy implication operations often applied in expert systems can not be classified in one of these two representations. In this new class of implications, referred to as A-implications, the relations with the aggregation operators are axiomatically defined based on algebraic properties. Therefore, to describe an interval extension of these operators, this study focuses on Yager s implications, Gh funtions and related properties of interval valued fuzzy implications, which can not be naturally represented explicitly or implicitly. Based on such study, this work introduces the canonical interval representation of the Yager s implications and Gh implication. In addition, it includes an analysis of the action of interval automorphisms on the class of interval valued A-implications and related algebraic properties which are verified by this interval constructions / Na l´ogica fuzzy, as proposic¸ oes fuzzy valoradas intervalarmente podem ser combinadas utilizando-se diferentes operadores de agregac¸ ao (t-normas intervalares, t-conormas intervalares) e o complemento intervalar, gerando novos operadores de implicac¸ oes intervalares. Na extens ao intervalar dos conjuntos fuzzy, as implicac¸ oes fuzzy intervalares t em um papel fundamental fornecendo a fundamentac¸ ao para o desenvolvimento das regras de infer encias em sistemas especialistas baseados na l´ogica fuzzy intervalar. Para a an´alise de propriedades alg´ebricas, a maioria dos operadores de implicac¸ oes fuzzy e suas correspondentes extens oes intervalares, est ao baseados em duas formas de representac¸ ao: (i) expl´ıcita, definida em termos dos operadores de agregac¸ ao, como verificam-se nas classes de S-implicac¸ oes, QL-implicac¸ oes e D-implicac¸ oes; ou, ainda (ii) impl´ıcita, como as Rimplicac ¸ oes. No entanto, algumas operac¸ oes de implicac¸ ao fuzzy frequentemente aplicadas em sistemas especialistas n ao se enquadram em uma destas formas de representac¸ ao. Esta nova classe de implicac¸ ao ´e referenciada como A-implicac¸ oes, onde as relac¸ oes com os operadores de agregac¸ ao s ao definidas a partir de uma axiomatizac¸ ao baseada em propriedades alg´ebricas. Portanto, para descrever a extens ao intervalar destes operadores, neste trabalho estuda-se a axiomatizac¸ ao das implicac¸ oes de Yager e da Gh-implicac¸ ao. Com base em tal estudo, este trabalho introduz a representac¸ ao can onica intervalar das implicac¸ oes de Yager e Gh-implicac¸ ao. Al´em disso, inclui uma an´alise da ac¸ ao de automorfismos intervalares sobre estas classes de A-implicac¸ oes valoradas intervalarmente relacionando as propriedades alg´ebricas que s ao verificadas por estas construc¸ oes intervalares

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:40:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bruno Quirino de Oliveira.pdf: 3736663 bytes, checksum: e1dc08656b351b56c485c6f1ee09217b (MD5) Previous issue date: 2015-03-12 / Telecommunications experience accelerated evolution. The environment is very competitive and the volume of financial resources involved is significant. The variety of available technologies makes system planning stage, a procedure not only desirable but necessary, especially in a competitive environment. The use of comprehensive and flexible methodologies that can assist in decision-making, based on mathematical optimization models, it seems an inevitable way. This paper presents mathematical models based on operational research, mixed integer linear programming (MILP) and fuzzy logic to assist in strategic planning and decision-making, for the telecommunications industry, where they are analyzed, discussed and applied optimization models approach node-arc and arc-path. The analysis is focused on minimizing the cost given the expected demand. The main network components, services and costs are identified and models are developed to determine the network configuration or service. The models allow for greater flexibility and a high degree of interaction with the planner. These characteristics make it possible to analyze various scenarios where there is inaccuracy, both for the selection of services and for network deployment. To ensure the practical validation of the methodology, results of computational experiments are presented and discussed. Noteworthy are the results: (1) the possibility of holding a multi-service planning, with the possibility of assigning priorities in the services and care (2) effectiveness of the model for network deployment, which revealed a gain of 2% in the optimal solution in a test instance of SNDlib repository. / As telecomunicações experimentam acelerada evolução. O ambiente é muito competitivo e o volume de recursos financeiros envolvidos é significativo. A variedade de tecnologias disponíveis faz da etapa de planejamento do sistema um procedimento não só desejável como necessário, principalmente num ambiente de competitividade. A utilização de metodologias abrangentes e flexíveis que possam auxiliar no processo de decisão, fundamentadas em modelos matemáticos de otimização, parece um caminho inevitável. Este trabalho apresenta modelos matemáticos baseados em pesquisa operacional, programação linear inteira mista (PLIM) e lógica fuzzy para ajudar no planejamento estratégico e na tomada de decisões, para o setor de telecomunicações, onde são analisados, aplicados e discutidos modelos de otimização com abordagem nó-arco e arco-caminho. A análise é orientada à minimização do custo atendendo a demanda prevista. Os principais componentes de rede, de serviços e de custos são identificados e os modelos são desenvolvidos para determinar a configuração de rede ou de prestação de serviços. Os modelos permitem uma maior flexibilidade e um alto grau de interação com o planejador. Estas características possibilitam analisar variados cenários onde há imprecisão, tanto para a seleção de serviços, quanto para a implantação de rede. Para garantir a validação prática da metodologia desenvolvida, resultados de experimentos computacionais são apresentados e discutidos. Destacam-se nos resultados: (1) a possibilidade de realizar um planejamento multi-serviço, com possibilidade de atribuir prioridades no atendimento dos serviços e (2) eficácia do modelo, para a implantação de rede, onde se obteve um ganho de 2% na solução ótima, em uma instância de teste do repositório SNDlib.

Sistemas de controle fuzzy são amplamente empregados na indústria de controle de processos. Normalmente controlando variáveis analógicas, tais como pressão, temperatura, vazão, posição e velocidade. Hoje existem diversas soluções de mercado que permitem o uso da lógica fuzzy em CPs (Controladores programáveis). Porém essas soluções são proprietárias e de custo elevado. Adicionalmente existe a norma IEC 61131-7, introduzida no ano de 2000, que especifica sistemas fuzzy em CPs, onde a mesma define um conjunto de regras que permite a definição de algoritmos fuzzy independente do hardware de um fabricante de CPs. A adoção da norma IEC 61131-7 não vem acontecendo de uma maneira rápida, devido a diversos fatores, mas principalmente, por já existirem soluções proprietárias e personalizadas fornecidas pelos fabricantes de CPs. Portanto, a contribuição deste trabalho é um método de desenvolvimento de controladores fuzzy por retroalimentação usando como solução um sistema de código aberto ou livre. Este método propõe o uso de uma arquitetura de controle distribuído envolvendo PCs (Computadores pessoais) e CPs. A construção do controlador fuzzy foi feita em linguagem Java e liberada sobre licença de código aberto, assim permitindo o seu uso de forma gratuita em uma grande variedade de aplicações industriais. O método é baseado na norma IEC 61131-7 para a aplicação da lógica fuzzy em sistemas de automação industrial. Diversos testes foram realizados, tais como testes de mesa do software de controle, e até em uma planta real para validação de software de controle em operação real. Com os resultados dos testes foram obtidas diversas curvas de resposta no tempo, que permitem a avaliação do controlador e do software de controle. Após a execução dos testes e verificado o comportamento obtido pelas curvas, foi constatada a compatibilidade do software construído com a norma IEC 61131-7, assim permitindo o seu uso em outras aplicações. / Fuzzy control systems are largely applied at the processes control industry, usually controlling analogic variables, such as, pressure, temperature, outflow, position and speed. Nowadays, there are several market solutions which allow the Fuzzy Logic usage in PLCs (Programmable Logic Controllers), therefore, these solutions are proprietary and have a high cost. Additionally, there is the IEC 61131-7 standard, introduced in 2000, which specifies Fuzzy systems in PLCs. It defines a set of rules which allow the Fuzzy definition regardless of the hardware from the PLCs manufacturer. The adoption of the IEC 61131-7 standard is not happening effectively, due to many factors, but mainly because there are already proprietary and customized solutions provided by the PLCs manufacturers. The contribution provided by this report, is a method of Fuzzy control development by feedback using as solution, a free or open source code system. This method proposes the usage of a distributed control architecture involving both PCs (Personal Computers) and PLCs. The building of the Fuzzy controller was made in Java language and released under open source code license, allowing its use to be free in a great variety of industrial applications. The method is based on the IEC 61131-7 standard for the Fuzzy logic application in industrial automation. Several tests were performed, such as, software control table test, and even in a real plant for control software validation in a real operation. With the tests results were obtained quite a few response curves at time, which allow the evaluation of the controller and of the control software. After the tests executions and the verifying of the behavior obtained by the curves, it was stated the compatibility of the built software with the IEC 61131-7 standard, admitting it to be used in other applications.

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Anderson Estevam Rosa.pdf: 3262543 bytes, checksum: c3518741cd61f3841cdebd7d20f65884 (MD5) Previous issue date: 2012-07-23 / Precision agriculture is still considered a new topic in Brazil, even by the Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa), which, in 2012, published a book on the subject and had more than 4.5 million hits in less than a month of its publication. It demonstrates that this is a promising area of interest and can be the difference for Brazil's agriculture be increasingly competitive still in a sustainable way. Thus, the replacement of the manual for an automated process and georeferenced data collection in the field becomes more rapid, standardized, and accurate. One can also observe that the use of mobile devices is perhaps one of the keys to the future, since they are of considerable computational capacity on low cost, and obviously portable. Therefore, this study aims to develop a software for embedded computers or phones, with georeferenced points and routes and route correction using Fuzzy Logic. The correction of the route is necessary due to possible deviations caused by common elements in the field, such as rocks, holes and vegetation. This system will be used by the robot field being developed in the Laboratory of Automation and Robotics at the State University of Ponta Grossa, PR, the AGROBOT. The validation of the computer system was done manually, ie, yet without the robot, the author of this work, performed on foot paths with embedded computer in hand. During the course, the data were collected to study the results, making a comparison between the correction obtained by Fuzzy Logic and mathematics correction given by subtracting the initial and current angle of the device to the target point. As a result it was graphically demonstrated that the use of fuzzy logic has proved more effective in comparison with the simple subtraction mathematics, mainly in response to the error location GPS devices / A agricultura de precisão ainda é um tema considerado novo no Brasil, até mesmo pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), que em 2012 lançou um livro sobre tema e teve mais de 4500 acessos em menos de um mês de publicação. Isso demonstra que esta é uma área promissora, de interesse geral e pode ser o diferencial para que cada vez mais a agricultura no Brasil seja competitiva sem deixar de ser sustentável. Sendo assim, a substituição do processo manual por um processo automatizado e georreferenciado faz com que a coleta de dados no campo se torne mais rápida, padronizada e precisa. Pode-se observar também que o uso de dispositivos móveis talvez seja uma das chaves para o futuro, uma vez que são aparelhos de considerável capacidade computacional, relativo baixo custo e, obviamente, portáteis. Desta forma, o presente trabalho tem por objetivo desenvolver um sistema computacional para computadores embarcados ou celulares, de marcação de pontos e rotas georreferenciadas e correção da rota utilizando Lógica Fuzzy. A correção da rota se faz necessária devido aos possíveis desvios, causados por elementos comuns no campo, como pedras, buracos e vegetação. Este sistema será utilizado pelo robô de campo que está sendo desenvolvido no Laboratório de Automação e Robótica da Universidade Estadual de Ponta Grossa-PR, o projeto AGROBOT. A validação do sistema computacional foi feita manualmente, ou seja, ainda sem o robô, pelo autor do trabalho, em trajetos realizados a pé com o computador embarcado em mãos. Durante o percurso do trajeto foram feitas coletas de dados para estudo dos resultados, fazendo um comparativo entre a correção obtida pela Lógica Fuzzy e a correção matemática dada pela subtração do ângulo inicial e atual do dispositivo com o ponto alvo. Como resultado foi demonstrado graficamente que o uso da lógica Fuzzy mostrou-se mais eficaz em comparação com a simples subtração matemática, principalmente em resposta ao erro de localização dos dispositivos GPS.

A presente tese trata do desenvolvimento de uma língua eletrônica (LE) e da avaliação de seu uso na detecção de 2-metilisoborneol (MIB), geosmina (GEO) e isoborneol (ISO) em amostras de água. A água abastecida à região metropolitana de São Paulo provém de mananciais, os quais estão sujeitos à ploriferação de algas (eutrofização). Muitas delas podem ser tóxicas e ainda produzir compostos, como MIB e GEO, substâncias reconhecidas por provocar gosto e odor desagradáveis na água que consumimos. De fato, a presença de MIB e GEO na água é uma das maiores fontes de reclamação por parte dos consumidores junto à companhia de saneamento e abastecimento de São Paulo (SABESP). Apesar disso, ainda não existem tecnologias que possam ser aplicadas para a detecção in locu dessas substâncias. A LE usada nesta tese foi baseada em um arranjo de sensores químicos não-específicos, formados por microeletrodos interdigitados de ouro recobertos com filmes poliméricos nanoestruturados depositados pela técnica de automontagem e interrogados sob regime de corrente alternada. A calibração da LE foi realizada com soluções de concentração determinada de GEO, MIB e ISO preparadas em água destilada, mineral e de torneira. Foram avaliadas tanto soluções individuais contendo um único contaminante, quanto misturas contendo MIB e GEO. A resposta elétrica dos sensores (medidas de capacitância), foram interpretadas por análise das componentes principais (PCA) e por lógica Fuzzy, com as quais a LE consegue discriminar as diversas amostras com relativa facilidade e confiabilidade. Dentre as principais observações dessa investigação, notou-se que a LE desenvolvida consegue detectar MIB e GEO em amostras de água reais em concentrações tão baixas quanto 20 ng L-1. Os gráficos de PCA mostram a separação das amostras em clusters relativamente pequenos, bem separados e sem sobreposição. A LE é capaz de identificar de forma direta, a partir de variações na primeira componente principal, variações na razão molar nGEO/nMIB em misturas de MIB e GEO. Em um caso mais próximo da realidade, a LE consegue discriminar com relativa facilidade, amostras de água fornecidas pela SABESP, coletadas do sistema Guarapiranga antes e após a estação de tratamento. As taxas de acerto da LE usando os controladores Fuzzy desenvolvidos são próximas de 100% para a maioria das amostras. A menor taxa de acerto (93,33%) ocorreu com as amostras preparadas em água de torneira. Adicionalmente, nenhuma amostra de água pura foi classificada como contendo algum contaminante, ou seja, não houve falsos positivos. Conclui-se, portanto que a LE desenvolvida, tanto em termos de sensores quanto de análise de dados, apresenta potencial para monitoramento de MIB e GEO nos reservatórios de água, fornecendo em tempo real e in loco informações sobre a qualidade da água provinda da estação de tratamento. A tese também apresenta alguns resultados da preparação de filmes poliméricos com impressão molecular para aplicação em sensores específicos, obtidos durante o estágio na Universidade Autônoma de Barcelona. / Water from São Paulo metropolitan area comes from water reservoirs, which are prone to algae bloom (eutrophication). These algae can be toxic and produce compounds, such as geosmin (GEO) and 2-methylisoborneol (MIB) that give unpleasant taste and odour to the water supplied to consumers. In fact, their presence in water is one of the major complains of consumers to São Paulo\'s water company (SABESP). Despite that, technologies that can be applied for monitoring these substances in real time and in locu are still not available. In this sense, the present thesis work has focused on the development of an electronic tongue system (ET) and evaluate its performance on detecting MIB, GEO and isoborneol (ISO) in water samples. The ET is based on an array of non-specific chemical sensors, which are made of gold interdigitated microelectrodes covered with nanostructured polymeric films deposited via the layer-by-layer technique and interrogated in alternate current regime. The ET calibration was conducted by analyzing distilled, mineral and tap water samples tainted with known concentrations of MIB, GEO and ISO. The samples were solutions with a single tainting compound and solutions containing MIB and GEO mixed together. The sensors\' electrical response (capacitance measurements) was interpreted by principal component analysis (PCA) and Fuzzy logic. Among the main features of this work, the present ET presents a detection limit of about 20 ng L-1 for both tainting compounds. The ET can also discriminate with great easiness and confiability individual and mixture samples. PCA plots show that samples are grouped into relatively small and well-separeted clusters (no overlapping). The ET is also capable of detect, based on changes on the first principal component, changes in the nGEO/nMIB molar ratio of mixed samples. Also, the ET can discriminate with great easiness, water samples supplied by SABESP, collected at Guarapiranga\'s reservoir, before and after the water treatment plant. The influence of the water type on the sensors\' response has little significance when the Fuzzy controller is employed. The ET with the Fuzzy controller presents an excellent performance with very low error rates: 0.25% (distilled water), 5% (mineral water) and 6.66% (tap water). Besides that, Fuzzy logic results can be displayed in simpler plots which ensures easier readings of hit and error rates of the ET. Also, the numeric values (compound concentration) can be replaced by linguistic variables such as proper and improper. Finally, it can be concluded that the ET developed herein, when considering sensor and data analysis, shows a great potential for monitoring MIB and GEO in water reservoirs, providing in real time and in locu information about water quality in treatment stations. This thesis also presents the study on the assembly of molecularly imprinted polymeric films to be used in specific chemical sensors, carried out during the internship at the Universidade Autonoma de Barcelona.

A doença arterial coronária (DAC) é uma das principais causas de morte no mundo. A detecção precoce é importante para prevenir este tipo de ocorrência. O método considerado padrão ouro para avaliar obstruções parciais críticas é a cinecoronariografia, uma técnica invasiva, trabalhosa e cara. Existem métodos não invasivos que podem ser utilizados para estabelecer este diagnóstico. A base do diagnóstico não invasivo da DAC tem sido a análise seqüencial dos fatores de risco e dos resultados do teste ergométrico e da cintilografia de perfusão do miocárdio. Muitos pesquisadores demonstraram que a utilização diagnóstica apropriada da cintilografia de perfusão do miocárdio e da cinecoronariografia é naqueles pacientes que têm probabilidade intermediária e alta para DAC, respectivamente. Apesar desta informação ser útil, ela é utilizada de forma limitada na prática clínica, devido à dificuldade em classificar apropriadamente os pacientes. Desde os artigos pioneiros de Lotfi A. Zadeh, a lógica fuzzy tem sido aplicada em diversas áreas. Ela é especialmente útil nas aplicações médicas, uma vez que as informações utilizadas no processo de decisão são incertas. Neste trabalho, foram desenvolvidos e testados modelos baseados na teoria de conjuntos fuzzy, para selecionar os pacientes que devem ser submetidos a cintilografia de perfusão do miocárdio e a cinecoronariografia. Utilizou-se grupo de 1053 pacientes para desenvolver os modelos e outro de 1045 para testá-los. Comparou-se o desempenho dos modelos com o de médicos especialistas utilizando-se curvas ROC e observou-se que os modelos fuzzy têm desempenho igual ou superior a estes especialistas na seleção dos pacientes que devem ser submetidos a cintilografia e cinecoronariografia, podendo, portanto, ser de grande auxílio ao médico na realização desta tarefa. / Coronary artery disease (CAD) is a worldwide leading cause of death. Early detection is important to prevent such sort of outcome. The gold standard method for evaluating critical partial occlusions is coronary arteriography, a catheterization technique which is invasive, time consuming, and costly. There are noninvasive approaches for early detection of CAD. The basis for the noninvasive diagnosis of CAD has been laid in a sequential analysis of the risk factors, and the results of treadmill electrocardiography and myocardial perfusion scintigraphy. Many investigators have demonstrated that appropriate diagnostic applications of myocardial perfusion scintigraphy and coronary arteriography are in patients who have an intermediate and a high likelihood of disease, respectively. Although this information is useful, it is only partially utilized in the clinical practice due to the difficulty to properly classify the patients. Since the seminal article by Lotfi A. Zadeh fuzzy logic has been applied in numerous areas. It is especially suited to medical applications, since much of the information required for decision-making is uncertain. In this paper, we proposed and tested models to select patients that have to undergo myocardial perfusion scintigraphy and coronary arteriography based on fuzzy set theory. It was used a group of 1053 patients to develop the models and another one of 1045 patients to test them. It was utilized ROC curves to compare the performance of the models with the ones of experts’ physicians and it was observed that the fuzzy models have a performance equal or superior to the experts in the selection of the patients that should perform scintigraphy and coronary arteriography, therefore, they could be a useful tool to assist the general practitioner in this task.

Ao considerar um sistema distribuído composto por um conjunto de servidores, clientes e recursos, que caracterizam ambientes como grades ou nuvens computacionais, que oferecem um grande número de recursos distribuídos como CPUs ou máquinas virtuais, os quais são utilizados conjuntamente por diferentes tipos de aplicações, tem-se a necessidade de se ter uma solução para alocação destes recursos. O apoio à alocação dos recursos fornecidos por tais ambientes deve satisfazer todas as solicitações de recursos das aplicações, e fornecer respostas afirmativas para alocação eficiente de recursos, fazer justiça na alocação no caso de pedidos simultâneos entre vários clientes de recursos e responder em um tempo finito a requisições. Considerando tal contexto de grande escala em sistemas distribuídos, este trabalho propõe um algoritmo distribuído para alocação de recursos. Este algoritmo explora a Lógica Fuzzy sempre que um servidor está impossibilitado de atender a uma solicitação feita por um cliente, encaminhando esta solicitação a um servidor remoto. O algoritmo utiliza o conceito de relógio lógico para garantir justiça no atendimento das solicitações feitas em todos os servidores que compartilham recursos. Este algoritmo segue o modelo distribuído, onde uma cópia do algoritmo é executada em cada servidor que compartilha recursos para seus clientes, e todos os servidores tomam parte das decisões com relação a alocação destes recursos. A estratégia desenvolvida tem como objetivo minimizar o tempo de resposta na alocação de recursos, funcionando como um balanceamento de carga em um ambiente cliente-servidor com alto índice de solicitações de recursos pelos clientes. A eficiência do algoritmo desenvolvido neste trabalho foi comprovada através da implementação e comparação com outros algoritmos tradicionais, mostrando a possibilidade de utilização de recursos que pertencem a distintos servidores por uma mesma solicitação de recursos, com a garantia de que esta requisição será atendida, e em um tempo finito. / When considering a distributed system composed of a set of servers, clients, and resources that characterize environments like computational grids or clouds that offer a large number of distributed resources such as CPUs or virtual machines, which are used jointly by different types of applications, there is the need to have a solution for allocating these resources. Support the allocation of resources provided by such environments must satisfy all Requests for resources such applications, and provide affirmative answers to the efficient allocation of resources, to do justice in this allocation in the case of simultaneous Requests from multiple clients and answer these resources in a finite time these Requests. Considering such a context of large- scale distributed systems, this paper proposes a distributed algorithm for resource allocation This algorithm exploits fuzzy logic whenever a server is unable to meet a request made by a client, forwarding this request to a remote server. The algorithm uses the concept of logical clock to ensure fairness in meeting the demands made on all servers that share resources. This algorithm follows a distributed model, where a copy of the algorithm runs on each server that shares resources for its clients and all servers take part in decisions regarding allocation of resources. The strategy developed aims to minimize the response time in allocating resources, functioning as a load-balancing in a client-server environment with high resource Requests by customers.

Este trabalho apresenta duas metodologias baseadas em lógica fuzzy para automatizar o diagnóstico de defeito em equipamentos mecânicos, além de fazer uma comparação de seu desempenho utilizando um caso experimental. As duas metodologias estudadas são: o sistema de inferência fuzzy e o algoritmo baseado em Fuzzy C-Means. O alarme estatístico é uma metodologia existente atualmente na indústria com este objetivo e que será utilizado neste trabalho para comparação de desempenho. Para realizar os testes, foram desenvolvidos programas que permitiram criar alarmes e sistemas fuzzy utilizando um banco de dados experimental. De modo diferente ao que são feitos normalmente, os sistemas fuzzy de diagnóstico testados neste trabalho foram construídos automaticamente utilizando informações do banco de dados experimentais composto por sinais de vibração, que representam a condição normal e diversos tipos de defeitos em mancais de rolamentos. Os parâmetros escalares característicos necessários para a entrada nos sistemas fuzzy foram obtidos através do processamento dos sinais de vibração de mancais de rolamentos. Nas análises realizadas neste trabalho, foi estudada a influência de diversos características de criação do sistema fuzzy. Como exemplo, pode-se citar como principal influência, a complexidade do banco de dados a ser analisado pelo sistema fuzzy. Por fim, além de apresentar uma comparação de performance entre as metodologias fuzzy apresentadas no trabalho, com o alarme estatístico, são discutidas as características de cada uma destas metodologias. Destacam-se como principais contribuições deste trabalho, a obtenção de uma metodologia utilizada para criar de maneira automática o sistema de inferência fuzzy e as modificações realizadas no algoritmo Fuzzy C-Means para aperfeiçoar o desempenho em classificação de defeitos. / This works describes two proposed methodologies for the automatic diagnoses in mechanical equipment: the fuzzy system inference and a Fuzzy C-Means based algorithm. Their performances are evaluated in an experimental case and, afterwards, also compared by the statistical alarm, a diagnostic methodology very used in industries at present. In order to do the tests, a developed computer algorithm allowed creating alarms and fuzzy systems by the use of an experimental database. These tested diagnostic systems were automatically built using information from the mentioned database that was composed by samples of vibration signals, representing several types of rolling bearing defects and the bearing normal condition. The fuzzy systems input scalar parameters were obtained by signal processing. The influence of some of the building fuzzy systems parameters in the system performance was also studied, which allow establishing, for example, that the database complexity is an important factor in the fuzzy system performance. Finally, this work discusses the main characteristics of each one of the described methodologies. The most important contribution of this work is the proposition of a methodology for creating fuzzy system automatically as well as the analysis of the fuzzy C-Means as a tool for system diagnoses.

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A validação de modelos lineares é uma etapa importante em um projeto de Identificação de Sistemas, pois a escolha correta do modelo para representar a maior parte da dinâmica do processo, dentro de um número finito de técnicas de identificação e em torno de um ponto de operação, permite o sucesso no desenvolvimento de controladores preditivos e de controladores robustos. Por tal razão, o objetivo principal desta Tese é o desenvolvimento de um método de validação de modelos lineares, tendo como ferramentas de avaliação os métodos estatísticos, avaliações dinâmicas e análise da robustez do modelo. O componente principal do sistema de validação de modelos lineares proposto é o desenvolvimento de um sistema fuzzy para análise dos resultados obtidos pelas ferramentas utilizadas na etapa de validação. O projeto de Identificação de Sistemas é baseado em dados reais de operação de uma Planta-Piloto de Neutralização de pH, localizada no Laboratório de Controle de Processos Industriais da Escola Politécnica da USP. Para verificar o resultado da validação, todos os modelos são testados em um controlador preditivo do tipo QDMC (Quadratic Dynamic Matrix Control) para seguir uma trajetória de referência. Os critérios utilizados para avaliar o desempenho do controlador QDMC, para cada modelo utilizado, foram a velocidade de resposta do controlador e o índice da mínima variabilidade da variável de processo. Os resultados mostram que a confiabilidade do sistema de validação projetado para malhas com baixa e alta não-linearidade em um processo real, foram de 85,71% e 50%, respectivamente, com relação aos índices de desempenho obtidos pelo controlador QDMC. / Linear model validation is the most important stage in System Identification Project because, the model correct selection to represent the most of process dynamic allows the success in the development of predictive and robust controllers, within identification technique finite number and around the operation point. For this reason, the development of linear model validation methods is the main objective in this Thesis, taking as a tools of assessing the statistical, dynamic and robustness methods. Fuzzy system is the main component of model linear validation system proposed to analyze the results obtained by the tools used in validation stage. System Identification project is performed through operation real data of a pH neutralization pilot plant, located at the Industrial Process Control Laboratory, IPCL, of the Escola Politécnica of the University of São Paulo, Brazil. In order to verify the validation results, all modes are used in QDMC type predictive controller, to follow a set point tracking. The criterions used to assess the QDMC controller performance were the speed response and the process variable minimum variance index, for each model used. The results show that the validation system reliability were 85.71% and 50% projected for low and high non-linearity in a real process, respectively, linking to the performance indexes obtained by the QDMC controller.