Orientador: Marcio Luiz de Andrade Netto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-08T10:53:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Peres_SarajaneMarques_D.pdf: 11492142 bytes, checksum: 7eeb4f81f681e145111b43ccfdde2b7e (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Redes Neurais Artificiais Auto-Organizáveis (RNA-AO), introduzidas por Teuvo Kohonen na década de 60, constituem uma poderosa ferramenta para análise de dados, mais especificamente para análise de agrupamentos, visualização e aproximação de superfícies. Nesta tese definiu-se uma nova forma para determinar a dimensão topológica do espaço de saídada RNA-AO a partir da análise do conjunto de dados a ser explorado pela rede, realizada como apoio combinado da Teoria de Fractais e do Raciocínio Aproximado Fuzzy. Ao combinar essas duas teorias, concebeu-se uma nova medida de dimensão fractal, a medida de Dimensão Fractal Fuzzy Significativa (DFFS) de um conjunto de dados. Tanto o processo de determinação da DFFS quanto sua aplicação como inferência da dimensãotopológica para a RNA-AO foram validados neste trabalho. O primeiro por meio de sua aplicação ao problema de Tendência a Agrupamentos e o segundo por meio da análise de qualidade das RNAs-AO projetadas segundo tal inferência / Abstract: Self Organizing Maps (SOM), introduced by Teuvo Kohonen during the decade of 1960's, is a powerful tool for data analysis, mainly for clustering analysis and surface approximation. In this thesis, we have defined a new way to determine the output space topological dimension of the SOM using the analysis of the dataset to be explored by the map. This analysis is carried out with the combined support of the Fractal Theory and the Fuzzy Approximated Reasoning, deriving a new fractal dimension measure: the Meaningful Fractal Fuzzy Dimension - DFFS (of the Portuguese "Dimensão Fractal:..Fuzzy Significativa"). The DFFS determination process and its application as an inference to the SOM topological dimension have been both validated in this work. The former has been carried out through its application to the Clustering Tendency Analysis and the latter through the quality analysis of the SOM designed by such inference / Doutorado / Engenharia de Computação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Irenilza de Alencar Naas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-09T05:30:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MolloNeto_Mario_D.pdf: 4222011 bytes, checksum: 9fc6562fc1238b5889ec18df82f3b54d (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A partir de meados do século XX, geneticistas e produtores intensificaram os trabalhos de melhoramento de bovinos leiteiros. Progressos surgiram, mas estes resultados não foram acompanhados pelo melhoramento de patas e cascos. Foram realizadas modificações das instalações visando adequá-las às necessidades de intensificação dos rebanhos e torná-los mais produtivos, culminando em uma maior concentração de animais por área, resultando em um maior volume de dejetos, maior umidade, menor higiene e dificuldades de manejo. Para solucionar estes problemas iniciou-se um processo de impermeabilização dos pisos destas construções para diminuir a umidade e facilitar a higiene. Isto foi reforçado com as construções dos sistemas ¿free-stall¿, nos quais as vacas freqüentemente passam a maioria do tempo em pé sobre o piso de concreto. Este quadro propicia o surgimento de patologias de casco. Este trabalho propôs o desenvolvimento de um sistema computacional para o diagnóstico preventivo da patologia de casco em gado de leite confinado em modalidade freestall, a pododermatite asséptica difusa, também conhecida por laminite e tem como público alvo os veterinários, os proprietários de plantéis, tratadores, consultores, fabricantes de ração, projetistas e construtores de galpões para alojamento do plantel. Clinicamente, a diagnose da laminite só é possível mediante a observação de deficiências de locomoção, porém quando este sintoma se revela, a patologia apresenta-se já em avançado grau, o que exige a imediata intervenção de um veterinário, incorrendo em perdas econômicas e prejudicando o bem estar animal. Uma correlação com os fatores nutricionais do arraçoamento, a presença de pisos mais abrasivos, variáveis climáticas e condições de manejo dos cascos permitiram a conversão destes dados para termos lingüísticos, as quais, por apresentar vantagens do uso de conceitos subjetivos que provêem um alto grau de certeza, aplicou-se a Lógica Fuzzy para o desenvolvimento de um algoritmo motor de inferência baseado em regras como base para o processo de suporte a decisão. Os resultados mostraram que o sistema especialista gera informações de possível acréscimo ou decréscimo nas chances do desenvolvimento da laminite e ainda fornece recomendações para ações dos criadores por meio de modificações em parâmetros referentes às condições de ambiência, arraçoamento e manejo. A tecnologia gerada contribui na redução das perdas econômicas e melhorando o bem estar animal / Abstract: From the middle of the 20th century experts on genetics and producers had intensified the work to improve dairy production. Advances have appeared, however these results have not been followed by the improvement of cows legs and hooves. The intensification of herd¿s needs have been carried through housing modifications aiming at to adjust them as well as to become them more productive, leading into a larger concentration of animals per floor area, resulting in a higher volume of dejects, higher humidity, less hygiene, and difficulties of handling. In order to solve these problems a process of waterproofing for these constructions floors was started in order to reduce the humidity and to make easier the hygiene process. This are reinforced whith the free-stall housing systems constructions, where the dairy cows often stay most of the time standing on the concrete floor. This scenario results in the sprouting of hoof pathologies. This research considered the development of a computational system for preventive diagnosis of confined dairy cattle hoof pathologies in free-stall housing, for estimating the presence of diffuse aseptic pododermatitis, also known as laminitis, and has as target the public such as: veterinarians, producers, handlers, consultants, ration manufacturers, breeding lodging¿s designers and constructors. Clinical diagnosis of the laminitis is only possible by observing faulty locomotion; however when the symptoms are apparent, the pathology is already in an advanced stage demanding the immediate intervention of a veterinarian, incurring into economic losses and animal welfare restrains. A correlation with the nutritional factors of feed intake, the presence of more abrasive pavements, climatic changes and handling conditions has allowed the conversion of these data into linguistic terms, due to its advantages of using subjective concepts that provides a high degree certainty, and the application of Fuzzy Logic for the development of a inference algorithm based on a rule database to be used as the decision support process. The results showed that the expert system generates information of possible increase or decrease in the laminitis development possibilities and also supplies recommendations for producers¿ actions by making modifications in parameters regarding environmental conditions, feeding and handling management. The technology generated contributes for the reduction of the economic losses and leads to improvement in dairy cattle welfare / Doutorado / Construções Rurais e Ambiencia / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientadores: Lee Luan Ling, Flavio Henrique Teles Vieira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-09T03:15:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_LigiaMariaCarvalho_M.pdf: 2110733 bytes, checksum: 2417de66d2ca06dcb86fbce5e919906e (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O presente trabalho propõe um esquema de controle adaptativo de ?uxos baseado no modelo fuzzy TSK. Neste esquema de controle, o modelo fuzzy TSK é utilizado para prever adaptativamente o tamanho da ?la no buffer em um enlace. Com o objetivo de ajustar dinamicamente os parâmetros do modelo fuzzy TSK, propomos um algoritmo de treinamento adaptativo. Na primeira etapa do algoritmo de treinamento proposto, os parâmetros das partes premissas e das partes conseqüentes do modelo são obtidos. A segunda etapa consiste de um algoritmo de re?namento dos parâmetros do modelo baseado em gradiente descendente. A e?ciência do preditor proposto é avaliada através da comparação com outros preditores adaptativos fazendo uso de traços de tráfego reais. A partir dos parâmetros do modelo fuzzy TSK, derivamos uma expressão para a taxa da fonte controlável a qual minimiza a variância do tamanho de ?la no buffer. O controle de congestionamento proposto é então aplicado em diferentes cenários de rede com vários nós. Comparações realizadas com outros métodos de controle de congestionamento demonstram que o controle de congestionamento proposto obtém menores taxas de perdas e consegue de fato manter o tamanho da ?la no buffer abaixo do valor desejado / Abstract: The present work proposes a adaptive control of traf?c ?ows based in the TSK fuzzy model. In this control, the TSK fuzzy model is used to predict in a manner adaptive the buffer length in one output link. With the objective of dynamically adjust the parameters of the TSK fuzzy model, we proposed a adaptive training algorithm. In the ?rst stage of the proposed training algorithm, the parameters of the premise and consequent parts of the model are obtained. The second stage consists of a re?ning algorithm of the parameters based in descent gradient. The effectiveness of the proposed predictor is evaluated through comparison with other adaptive predictors by using real network traf?c traces. With the parameters of the TSK model, we derive an expression for the controllable source rate which minimizes the variance of the buffer length. The proposed congestion control is applied in different network sceneries with several nodes. Comparison made with others congestion control methods demonstrates that the proposed congestion control obtain lesser loss rate and gets in fact to keep the buffer length below of the reference level / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Wagner Caradori do Amaral, Ricardo Jose Grabrielli Barreto Campello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-09T14:19:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_JeremiasBarbosa_M.pdf: 6477617 bytes, checksum: 3f0c4fec476306e8cc05a7940894b0a0 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: o interesse na utilização de algoritmos de controle sofisticados cresce no meio industrial devido à necessidade de melhor qualidade dos produtos produzidos. Uma abordagem que vem ganhando destaque é a utilização de sistemas de controle não-linear que modelam os sistemas por meio de multimodelos lineares. Neste contexto, este trabalho apresenta a modelagem e controle de sistemas não-lineares através de controladores preditivos não-lineares que utilizam multimodelos lineares. Os controladores preditivos baseados em modelos (MBPC - Model Based Predictive Controllers) são controladores cuja principal característica é a utilização de um modelo na determinação de um conjunto de previsões de saída, e a lei de controle é calculada em função destas previsões minimizando-se uma função de custo. O desempenho deste controlador depende da qualidade do modelo utilizado para predição dos sinais de saída. A proposta do trabalho é modelar as não-linearidades do processo sob controle através de modelos fuzzy Takagi-Sugeno - TS com funções de base ortonormal - FBO nos conseqüentes das regras. As FBO's apresentam diversas características conceituais e estruturais de interesse na elaboração dos modelos utilizados nos controladores preditivos, como a ausência de realimentação de saída, o que evita a propagação de erro, além de outras que serão discutidas ao longo deste trabalho. Os parâmetros de um modelo fuzzy TS a serem determinados são os antecedentes das regras, com suas funções de pertinência, e as funções nos conseqüentes das regras, que neste trabalho dar-se-ão de forma automática, sendo os antecedentes das regras obtidos através de agrupamento fuzzy (fuzzy clustering) das amostras de entrada e saída. Para esta tarefa será utilizado o algoritmo de GustafsonKessel. A fim de determinar o número de grupos que irão compor o modelo e, por conseqüência, defil)ir o número de regras e modelos locais, utilizar-se-ão critérios que avaliam a qualidade dos agrupamentos juzzy, como Fuzzy Silhouette, Fuzzy Hipervolume, Average Partition Density e Average Within-Cluster Distance, sendo proposta a combinação dos resultados obtidos em cada um dos critérios. O controle é feito de forma que, para cada modelo local, presente no modelo fuzzy TS-FBO, tem-se um controlador atuando sobre este. As ações de controle locais são combinadas conforme a ativação de cada regra do respectivo modelo local, e a ação de controle global resultante dessa combinação é aplicada ao processo a ser controlado. A abordagem proposta apresenta vantagens estruturais na modelagem e controle de processos nãolineares, quando comparado a outras metodologias de modelagem (como modelos polinomiais NARMAX) e controle, uma vez que esta abordagem é composta de uma estrutura simples com modelos locais lineares (ou afins) formados por FBO's. Para ilustrar o que foi desenvolvido, são apresentadas, no final destes trabalho, implementações na modelagem e controle de processos não-lineares / Abstract: The use of advanced control strategies has been increased in the last years due to the needs of more accurate quality on products. An approach that seems attractive on control and modeling of the nonlinear processes is the use of multiple linear models. In this context, this work presents an altemative approach for modeling and controlling nonlinear processes through nonlinear predictive control (NMBPC) using multi-models. The main characteristic of the Model Based Predictive Controllers is the use of a model for the determination ofthe output predictions. The controllaw is derived based on these output predictions, minimizing a specified cost function. Its performance is directly related to the quality of the model predictor. Therefore, in this work, the process is modeling through Takagi-Sugeno- TS fuzzy models with orthonormal base functions - OBF - on the mIes consequents. OBF' s models present several conceptual and structural characteristics of interest on the elaboration of models predictors, such as, absence of output recursion and feedback of prediction errors, often leading to superior performances over long-range horizon predictions and natural decoupling between multiple outputs; there is no need for previous knowledge about the relevant past terms of the system signals; the representation of a stable system is assuredly stable; tolerance to unmodeled dynamics; ability to deal with time delays. The antecedents ofthe TS fuzzy models are obtained through fuzzy c1ustering ofthe input and output measures. The algorithm of Gustafson-Kessel is used to perform this task. In order to determine the number ofthe local models, clustering validity criteria such as Fuzzy Silhouette, Fuzzy Hipervolume, Average Partition Density e Average Within-Cluster Distance are used. A predictive controller is derived for local model and the global controllaw is obtained by combining each local control law, using the degree of activation of every mIe of the respective local model. The proposed approach presents structural advantages in the modeling and controlling nonlinear process, when compared to other modeling (like polynomial models-NARMAX) and controlling strategies, as this approach is constituted of a simple structure with linear local models using OBF' s. The performance of the proposed strategies is illustrated using some simulated examples / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Edson Eiji Matsura, Jarbas Honorio de Miranda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-09T21:31:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_AndersonLuizde_D.pdf: 4529373 bytes, checksum: 402972ab3e735c73df6c25a04dbbd1e9 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Conhecer a dinâmica da água e de solutos no solo é condição imprescindível para a produção agrícola sustentável. O sucesso destes modelos numéricos em descrever a dinâmica da água e de solutos no solo está intimamente ligado à precisão com que os parâmetros físicohídricos, envolvidos nestes processos são determinados. De uma maneira geral, a determinação dos parâmetros de transporte de íons no solo esta associado ao ajuste de modelos teóricos a dados associados a ensaios experimentais de deslocamento miscível. Tal procedimento além dos erros numéricos associados ao ajuste destes parâmetros, também é susceptível a erros experimentais. Sendo assim, mostra-se necessário a proposição de técnicas de modelagem que incorporem, de maneira apropriada as imprecisões intrínsecas ao estudo experimental da dinâmica da água e de soluto no solo. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial do uso da lógica fuzzy, sobretudo de um modelo baseado em regras fuzzy (MBRF), na simulação numérica destes processos. A utilização da teoria dos conjuntos fuzzy é vantajosa à medida que permite que as incertezas envolvidas na dinâmica da água e de solutos no solo sejam absorvidas pela utilização de conjuntos de regras. A base de regras foi construída a partir de um conjunto de dados teóricos, denominado conjunto de treinamento, obtido a partir da simulação numérica das Equações Diferenciais Parciais que regem as dinâmicas da água no solo. O conjunto de treinamento foi obtido utilizando-se o modelo computacional Hydrus-2D. A construção do MBRF, utilizado para descrever a dinâmica da água no solo na direção vertical foi feita utilizando-se o ambiente computacional MATLAB 6.5. Paralelamente a modelagem da dinâmica da água, o estudo do transporte de potássio no solo foi feito considerando-se apenas o fluxo de massa. Os resultados obtidos pelo MBRF foram comparados com resultados obtidos no estudo experimental da dinâmica da água e de solutos em colunas verticais de solo equipadas com sondas de TDR e extratores de solução. Face aos resultados obtidos, pode-se concluir que, neste trabalho, muito embora os resultados apresentados pelo MBRF na simulação da dinâmica de água e de solutos no solo tenham sido apenas razoáveis, o uso da teoria de conjuntos fuzzy aplicada ao estudo destes processos, devido a sua simplicidade de formulação e interpretação, apresentou-se como uma importante ferramenta para auxiliar na tomada de decisão de processos que busquem o uso racional da água e do solo nas atividades agrícolas / Abstract: To know the water and solute dynamics is a indispensable condition for the sustainable agricultural production. The numeric models success in escribe those processes is intimately linked to the precision with the physical- hydric arameters involved in these processes are determineted. In a general way, the determination of the ions transport parameters are obtained by the adjustment of theoretical models to experimental data of miscible displacement studies. Such procedure, besides numerical mistakes, associated to the adjustment of these parameters, is also associated to experimental errors. In this way, the proposition of modeling techniques that incorporate, in an appropriate way, those intrinsic imprecisions are necessary. For this reason, this work¿s goal is evaluate the rule based fuzzy model¿s (RBFM) potential in the numeric simulation of these processes. The use of the fuzzy theory is advantageous once it allows to incorporate the uncertainties involved in the soil water and solutes dynamics using a set of rules. The base of rules was built using a set of theoretical data, denominated training set, obtained by the numeric simulation of the Equations that govern the water dynamics in the soil profile. The training set was obtained using the computational model Hydrus-2D. The construction of the RBFM, used to describe the vertical water dynamics, was done the computational software MATLAB 6.5. Parallel to the water dynamics modeling, a potassium transport study was made considering just the mass flow process. The results obtained with RBFM were compared with experimental data obtained in study of the water and solute dynamics in a vertical soil column, equipped with TDR probes and solution extractors. Face to the obtained results, it can be concluded that, in this work, the presented RBFM wasn¿t very efficient in describe water and solute dynamics the dynamics. In the other hands, apart of those results, the development of this modeling technique showed a great potential in the soils water and solute dynamics, reinforcing the importance of more investigations in this way / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Carlos Alberto Favarin Murari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T17:14:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavalcante_PatriciaLopes_M.pdf: 1174790 bytes, checksum: 78d8b398780924e7f52ce9c0e64a337f (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho é proposta uma versão fuzzy de fluxo de carga trifásico desbalanceado para redes de distribuição de energia elétrica. As características peculiares destas redes foram consideradas para tornar a solução o mais direta possível. Devido às técnicas específicas implementadas neste método, a decomposição LU e a substituição backward/forward da matriz Jacobiana, requeridas em métodos tradicionais, não são necessárias. O objetivo principal deste fluxo de carga é alcançar resultados que consideram as incertezas nas variáveis dos sistemas de potência. É utilizada uma função sinusoidal (forma de sino) ao invés de outras funções de pertinência, como por exemplo a trapezoidal e a triangular, para representar os números nebulosos e simular o fluxo de carga fuzzy. A função sinusoidal não requer técnicas adicionais como por exemplo, a-cortes e linearização, pois possui seus próprios operadores nebulosos. Para a validação do método proposto, resultados para diferentes redes são apresentados / Abstract: A fuzzy direct approach for unbalanced three-phase distribution load flow solutions was developed in this work. The special topological characteristics of distribution networks have been fully utilized to make the direct solution possible. Due to the distinctive solution techniques of the proposed method, the time-consuming LU decomposition and forward/backward substitution of the Jacobian matrix or admittance matrix required in the traditional load flow methods are no longer necessary. The main objective of this load flow is to get results which consider the vagueness in the power system's variables. The three-phase fuzzy load flow uses the bell shape function instead of others common membership functions, like trapezoidal and triangular, to represent fuzzy numbers and simulate a fuzzy load flow. The bell shape function doesn't require additional techniques like a-cuts and linearization to execute a fuzzy load flow because this function has proper operators. Test results demonstrate the validity of the proposed method / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Adalene Moreira Silva, Carlos Roberto de Souza Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-11T21:03:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_LucasdeBarros_M.pdf: 8901456 bytes, checksum: a7ac0b35b3104846888a31399dd84c90 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A análise e integração de dados espaciais de naturezas diversas, especialmente em sistemas de informações geográficas (SIG), é prática já consagrada em prospecção mineral. As técnicas disponíveis e as recentemente desenvolvidas podem auxiliar campanhas de prospecção em áreas onde é parco o conhecimento geológico e metalogenético, como no Cinturão Metassedimentar Nova Brasilândia (CMNB), localizado no sudeste do Estado de Rondônia, um orógeno desenvolvido durante o limite Esteniano - Toniano na porção sudoeste do Cráton Amazônico. Esse cinturão apresenta relações tectônicas com o Cinturão Orogenético Greenville e é interpretado como resultado da colisão entre o Cráton Amazônico e a Laurentia nos estágios finais da aglutinação do Supercontinente de Rodínia, no final do Mesoproterozóico. Neste trabalho, duas técnicas de interpolação de dados pontuais, krigagem e IDW-Multifractal, foram utilizadas para produzir mapas geoquímicos de teores de Co, Cu e Ni em sedimentos de corrente para posteriormente integrá-los a dados geofísicos, litológicos e estruturais por meio de lógica fuzzy e redes neurais artificiais, técnicas de análise e integração disponíveis em um SIG, para mapear o potencial mineral regional para Ni e Au no CMNB. A krigagem, uma das técnicas mais tradicionais de interpolação baseada em conceitos geostatísticos, teve como principais efeitos a redução do desvio padrão e dos valores de máximo dos dados originais, obliterando possíveis anomalias. Já o IDW-Multifractal, técnica fundamentada na geometria fractal, manteve a variabilidade dos dados e à vezes extrapolou os valores máximos, o que pode vir a ressaltar importantes anomalias. Os dois métodos interpolatórios não alteraram significativamente a distribuição das populações dos teores observada nos histogramas. Quando comparados pelo Índice Normalizado Residual - INR, os resultados da interpolação multifractal obtiveram melhores ajustes aos dados originais de teores de Co e Ni, enquanto que para teores de Cu ambos os métodos obtiveram ajustes similares. O método C-A para definição de anomalias geoquímicas, também baseado nos conceitos fractais, auxiliou a determinação de valores de base e anômalos de teores nos mapas interpolados. Para modelagem e mapeamento do potencial mineral no CMNB, foram utilizadas a lógica nebulosa (fuzzy) para o Ni, baseada em critérios litológicos, geofísicos e geoquímicos, e uma rede neural artificial baseada em funções de base radial para o Au, desenvolvida sobre dados lito-estruturais. Os dois modelos gerados apresentaram resultados coerentes na localização de áreas com alto potencial para Ni e Au quando comparadas com as ocorrências conhecidas. Os resultados das modelagens invariavelmente dependem da escala e da resolução dos dados, que neste trabalho adequam-se à escala 1:500.000, úteis em definir áreas para prospecção mais detalhada na região. / Abstract: Analysis and integration of spatial data from different natures, particularly on Geographic Information Systems (GIS), is a well known technique in mineral prospection. The available tools and other ones recently developed can help prospection campaigns where there is not enough geologic and metalogenetic knowledge, as the Nova Brasilândia Metassedimentar Belt (NBMB), localized on the south eastern of Rondonia State, a orogeny developed during the Stenian-Tonian limit on the SW Amazon Craton. This belt presents tectonic relationships with the Greenville Orogenic Belt and is interpreted as the result of the colision between the Amazonic Craton and Laurentia, during the final sates of the Rodinia Supercontinent agglutination in the Late Mesoproterozoic. In this work, two punctual data interpolation techniques, kriging and IDW-Multifractal, were used to produce geochemical maps of Co, Cu and Ni concentrations in stream sediments that were integrated with geophisics, lithological and structural data by fuzzy logic and neural artificial networks, tools for analysis and integration in GIS environment, in order to map the regional mineral potential for Ni and Au on the MBNB. Kriging, one of the most traditional techniques for interpolation based on geostatistics concepts, presented as principal results a decreasing on the standard deviation and the maximum values of the original data, obliterating possible anomalies. The IDW-Multifractal, a technique settled on the fractal geometry, maintained the data variability and sometimes has extrapolated the maximums values, evidencing possible anomalies. Both methods have not altered the distribution of the populations of elements concentrations observed in the histograms. When compared by the Residual Normalized Index - RNI, the results of multifractal interpolation presented a best fit to original data for Co and Ni, while for Cu both methods presented similar fits. The C-A method for geochemical anomalies identification, also based on fractal concepts, assisted the definition of background and anomalous concentration on the interpolated maps. The mineral potential modeling and mapping on the NBMB were achieved by fuzzy logic for Ni, settled on lithological, geophisical and geochemical criteria, and by a artificial neural network based on radial basis functions for Au, developed on litho-structural data. Both models presented coherent results with the distribution of known mineral occurrences. Modeling results depend invariably of the data scale and resolutions, which in this work a compatible with a 1:500.000 scale, useful to define targets for detailed prospection. / Mestrado / Geologia e Recursos Naturais / Mestre em Geociências

Com os avanços tecnológicos das últimas décadas, a ecocardiografia surgiu como uma alternativa de diagnóstico por imagem de relativo baixo custo, que não faz uso de energia ionizante ou radioativa. Recentemente, o advento dos agentes de contraste por microbolhas e dos transdutores matriciais tornou possível a visualização tridimensional da anatomia das artérias coronárias. Neste projeto, é proposta a avaliação de métodos de segmentação capazes de visibilizar as artérias coronárias epicárdicas em Imagens de ecocardiografias tridimensionais com contraste de microbolhas. Esse é o primeiro passo para o desenvolvimento de ferramentas computacionais eficazes e eficientes na assistência não invasiva ao acompanhamento do quadro clínico de pacientes, do diagnóstico ao pós-operatório. Propõe-se, uma metodologia que facilite o acesso às coronárias a partir de imagens de ecocardiografia tridimensionais com aplicação de contraste por microbolhas. Dentre as metodologias estudadas, as técnicas baseadas na teoria Fuzzy Connectedness (FC) foram identificadas como as mais promissoras. Estudou-se, portanto, seis abordagens baseadas nessa teoria, três delas são descritas na literatura (Generalized FC GFC; Relative FC RFC; Dynamic Weighted FC DyWFC) e três proposições originais (Area of Search FC ASFC; Ultrasound-k FC USFC; Guided FC GuFC). Para avaliar a acurácia desses algoritmos, confeccionou-se um conjunto de imagens simuladas, composto por 360 imagens, e selecionou-se um conjunto de imagens de exames reais, composto de 10 imagens reais de pacientes com quadro de Cardiomiopatia Hipertrópica. Para as imagens simuladas, os métodos da literatura alcançaram acurácia de 85,5% para GFC, 89,5% para RFC e 92,0% para DyWFC. Enquanto isso, os métodos propostos alcançaram acurácia de 88,9% para ASFC, 91,7 % para USkFC e 95,2% para GuFC. Para as imagens reais, os métodos convergiram para uma segmentação satisfatória quanto à usabilidade na clínica médica. Esses resultados demonstraram, ainda, o melhor desempenho do método proposto GuFC ante os demais. Dessa forma, ele se torna um candidato para ingressar na etapa de segmentação de uma ferramenta computacional para visibilização das coronárias epicárdicas no futuro / With the technological advances of recent decades, echocardiography has emerged as a relatively low cost imaging diagnostic alternative, that does not use ionizing or radioactive energy. Lately, the advent of microbubble-based contrast agents and array transducers turned possible the visualization of three-dimensional coronary arteries anatomy. The present project proposes to evaluate segmentation methods able to deal with the visualization of the epicardial coronary arteries in microbubble-based three-dimensional echocardiography images. This is the first step towards the development of effective and efficient computational tools for diagnosis and prognosis assistance of cardiac pacient. We propose a methodology to facilitate the access to epicardial coronary arteries in tridimensional echocardiographic images. Among the studied approaches, Fuzzy Connectednessbased segmentation methods were identified as being the most promising. We studied six approaches based on this theory, three of them are described in the literature (Generalized FC GFC; Relative FC RFC; Dynamic Weighted FC DyWFC) and three original contributions (Area of Search FC ASFC; Ultrasound-k FC USFC; Guided FC GuFC). To evaluate the accuracy of these algorithms, a set composed of 360 simulated images were created. We also selected a set of 10 real images, composed of hypertrophic cardiomyopathy patients. For simulated images set, the methods of literature achieved accuracy of 85.5% for GFC, 89,5% for RFC and 92,0% for DyWFC, meanwhile, the proposed method achieved accuracy of 88.9% for ASFC, 91,7 % for USkFC and 95,2% for GuFC. Using the real images set, the methods converged to good results for clinical purposes. These results demonstrate that the proposed method GuFC has shown a better performance than the others, becoming a candidate to the segmentation step in a computational tool for coronary arteries visualization in the future

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-04-27T13:37:50Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Francisco Calaça Xavier - 2012.pdf: 5019345 bytes, checksum: 0e64a53ebdeda990e6ef1175f1732c19 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-04-27T13:40:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Francisco Calaça Xavier - 2012.pdf: 5019345 bytes, checksum: 0e64a53ebdeda990e6ef1175f1732c19 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-27T13:40:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Francisco Calaça Xavier - 2012.pdf: 5019345 bytes, checksum: 0e64a53ebdeda990e6ef1175f1732c19 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2012-06-21 / The problem of decision making about the allocation of resources is present in many areas of society. The allocation of ambulances to the occurrence of accidents with victims and the allocation of teams to solve problems in the supply of electricity are examples of situations where it is necessary to make this decision. We can also mention the problems that occur in the allocation of hardware resources when a system is running in a distributed form. In this context, this paper presents the system COGNARE, which brings together techniques such as Genetic Algorithms, Fuzzy Logic and Multiagent Systems in order to allocate tasks to resources dynamically. The COGNARE was used in two different situations. At first, the problem was to allocate vehicles to a distributor of electricity to occurrences of failures in supply. In the second situation, the problem was to allocate hardware resources in a distributed system. In both cases, the COGNARE presented as a system of allocating resources efficiently. Keywords / O problema da tomada de decisão quanto a alocação de recursos está presente em diversas áreas da sociedade. A alocação de ambulâncias à ocorrências de acidentes com vítimas e a alocação de equipes para solução de problemas no fornecimento de energia elétrica são exemplos de situações onde são necessárias tomadas de decisão. Os problemas que ocorrem na alocação de recursos de hardware quando um sistema é executado de forma distribuída também requerem decisões. Neste contexto, este trabalho apresenta o sistema COGNARE, que reúne a utililização de técnicas como Algoritmos Genéticos, Lógica Fuzzy e Sistemas Multiagentes com o objetivo de alocar dinamicaminte tarefas a recursos. O COGNARE foi utilizado em duas situações distintas. Na primeira, o problema consistia em alocar dinamicamente viaturas de uma empresa de distribuição de energia elétrica a ocorrências de falhas no fornecimento. Na segunda situação, o problema consistia em alocar dinamicamente recursos de hardware em um sistema distribuído. Nestes dois casos, o COGNARE apresentou-se como um sistema de alocação de recursos eficiente.

Sistemas biológicos, médicos e epidêmicos apresentam vários tipos de incertezas inerentes aos seus processos. Muitas dessas incertezas tem sido tratadas de forma eficiente com modelos estatísticos e Bayesianos. Todavia, essas áreas ainda carecem de estruturas matemáticas que possibilitem o tratamento das incertezas não-estatísticas típicas de alguns desses sistemas. Além disso, a utilização de termos linguísticos para expressar uantitativamente as variáveis é muito comum em algumas dessas áreas. Assim, devido às suas características, a lógica fuzzy se apresenta como uma teoria adequada para tratar alguns desses problemas. O objetivo dessa tese foi desenvolver aplicações da teoria de conjuntos fuzzy a problemas da biomedicina. O nosso desafio foi propor caminhos, buscar maneiras, de realizar uma junção efetiva dessa teoria com as ´áreas citadas, principalmente a epidemiologia. Foram elaborados oito trabalhos, onde vários aspectos dessa teoria foram abordados, tais como: modelos linguísticos fuzzy estáticos e dinâmicos, processos de decisão fuzzy, probabilidade de eventos fuzzy, relações fuzzy e a utilização do princípio de extensão na construção de regras fuzzy. Concluímos que a teoria de conjuntos fuzzy pode auxiliar no tratamento de muitos problemas de cunho epidemiológico, bem como sistemas diagnóstico. Mostramos também que ela pode trabalhar de forma efetiva em processos de decisão de Saúde Pública. Alguns sistemas podem, potencialmente, ajudar os médicos no diagnóstico e prognóstico de doenças, principalmente na ausência de especialistas. Os modelos linguísticos estáticos funcionaram muito bem, entretanto, dificuldades quanto aos modelos dinâmicos precisam ainda ser superadas. Discutimos também o papel do especialista na elaboração de modelos fuzzy em epidemiologia e propomos um método para elaboração de modelos menos dependentes. Todos os trabalhos apresentaram bons resultados, estimulando a continuidade das pesquisas nessa área. / Biological, medical and epidemic systems present several types of inherent uncertainties to its processes. Many of these uncertainties have been treated in an efficient way with statistical and Bayesian models. Though, these areas still lack of mathematical structures that make possible the treatment of the non-statistical uncertainties typical of some of these systems. Besides, the use of linguistic terms to express quantitatively the variables is very common in these areas. So, due to its features, the fuzzy logic comes as an appropriate theory to treat some of these problems. The aim of this thesis was to develop applications of the fuzzy logic theory to problems of biomedicine. Our challenge was to propose paths, to look for ways, of accomplishing an effective junction off this theory with the mentioned areas, mainly with epidemiology. Eight works were elaborated, where several aspects of this theory were approached, such as: static and dynamic fuzzy linguistic models, fuzzy decision making, probability of fuzzy events, fuzzy relations and the use of extension principle in the construction of fuzzy rules. We conclude that the fuzzy logic theory can aid in the treatment of many epidemiological problems, as well as diagnostic systems. We also show that it can work effectively in decision making processes of Public Health. Some systems can, pottentially, help the physicians in the diagnosis and prognostic of diseases, mainly in the specialists absence. The static linguistic models worked well, however, difficulties concerning the dynamic models still need to be overcome. We also discuss the specialists role in the elaboration of fuzzy models in epidemiology and propose a method for elaboration of less dependent models. All the works presented good results, stimulating the continuity of the researches in this area.