O avanço tecnológico e a modernização do sistema elétrico de potência trouxeram vários benefícios para uma operação mais robusta. Neste avanço tecnológico surgiram os relés digitais baseados em microprocessador que possuem diversas funcionalidades, dentre elas o ajuste imediato de seus parâmetros. Tal função permite adotar vários ajustes conforme alterações na rede. Porém, realizar a correção dos parâmetros do dispositivo de proteção de sobrecorrente de forma manual, não apenas torna a rede mais vulnerável a falhas humanas, diminuindo a segurança, como também pode ser inviável dependendo do tamanho do sistema. Portanto, um sistema automático seria uma solução para essa dificuldade. Desta forma, este trabalho propõe um ajuste adaptativo, por meio da Lógica Fuzzy, da corrente de pick-up do relé de sobrecorrente. Para tanto, duas variáveis foram levadas em consideração, a corrente pré-falta e a variação da corrente, onde, através da regra de inferência fuzzy, foram definidos diversos conjuntos de termos da variável corrente de pick-up (saída). A implementação e simulação deste equipamento foram realizadas no software Alternative Transients Program - The Electromagnetic Transients Program (ATP-EMTP) tendo em vista se tratar de uma plataforma computacional de livre acesso e utilização a todos aqueles que se interessem pelo tema. Neste trabalho, foram implementados os relés de sobrecorrente temporizados de tempo inverso e instantâneo, com e sem a unidade direcional. Também foi elaborado um sistema de teleproteção para realizar a coordenação dos equipamentos. Uma vez estruturados tais modelos, foram feitos estudos em sistemas teste do IEEE no sentido de demonstrar e avaliar o desempenho dos relés implementados. Os resultados obtidos mostraram as vantagens da utilização do sistema fuzzy implementado, uma vez que ele é capaz de eliminar diferentes tipos de faltas, além de aumentar a velocidade de atuação em sistemas com geração intermitente e com variação de carga. / The technological advance and modernization of the electric power system have brought several benefits for a more robust operation. In this technological advance, microprocessor-based digital relays have emerged with several functionalities, among them the real-time adjustment of their parameters. This function allows to make various adjustments according to changes in the network. However, performing the correction of the overcurrent protection device parameters manually, not only makes the network more vulnerable to human failure, but also may be unfeasible depending on the size of the system. Therefore, an automatic system would be a solution to this difficulty. In this way, this work proposes an adaptive adjustment, through the Fuzzy Logic, of the pick-up current of the overcurrent relay. For that, two variables were taken into account, the pre-fault current and the current variation, in which, through the fuzzy inference rule, several sets of terms of the current variable of pick-up (output) were defined. The implementation and simulation of this equipment was carried out in the software Alternative Transients Program - The Electromagnetic Transients Program (ATP-EMTP) in order to be a computer platform of free access and use to all those who are interested in the subject. In this work, the inverse time and instantaneous overcurrent relays were implemented, with and without the directional unit. A teleprotection system was also developed to carry out equipment coordination. Once these models were structured, studies were done on IEEE test systems in order to demonstrate and evaluate the performance of the implemented relays. The results have confirmed the advantages on the use of fuzzy system, since it was able to eliminate different types of faults, besides increasing the speed of operation in systems with intermittent generation and with variation of load.

Objetivo. Este estudo diz respeito à mensuração da incapacitação funcional, e seu uso no cálculo de indicadores de saúde e qualidade de vida. O seu objetivo foi estimar o grau de incapacitação associado a diferentes níveis funcionais, através de um modelo baseado na lógica fuzzy. Métodos. Desenvolveu-se um modelo lingüístico fuzzy, baseado na opinião de especialistas. As variáveis de entrada do modelo foram, respectivamente, a mobilidade, a atividade física e a atividade social. Ao todo, foram definidas 100 regras fuzzy relacionando as variáveis de entrada, a partir das quais determinou-se o grau de incapacidade funcional. As avaliações dos diferentes funcionais foram feitas sobre uma escala de avaliação fuzzy. Para cada nível funcional, o modelo gera uma estimativa do grau de incapacitação, d, no intervalo entre 0 e 10, valores estes representantes da morte e do melhor estado de saúde imaginável, respectivamente. Resultados. Ao todo, foram avaliados 100 diferentes níveis funcionais. A título de exemplificação, para o nível funcional caracterizado por um adulto que trabalha, mas apresenta restrições para desenvolver outras atividades sociais, necessita auxílio para usar transporte público ou dirigir, e anda com limitações, a estimativa de d foi igual a 5,8, segundo um dos especialistas. Isto significa que um ano nesta condição equivale a 0,58 anos de vida com saúde, sem qualquer tipo de limitação funcional. Conclusões. O modelo fuzzy foi considerado uma alternativa consistente para a mensuração do grau de incapacitação. Ele emula o raciocínio humano, e provê uma estrutura adequada para lidar com incertezas e imprecisões, características inerentes ao processo de mensuração da incapacitação funcional. / Objective. This study is concerned with the measurement of disability, and its use in health and quality of life indicators. The aim was to estimate the degree of disability associated with varying functional levels, through a model based on fuzzy logic. Methods. A fuzzy linguistic model was developed, based on experts opinion. Three fuzzy input variables were considered according to: social activity, mobility and physical activity. A set with 100 fuzzy rules was derived and considered as consequent for each rule the functional disability. Functional levels were evaluated separately for each input variables on a fuzzy rating scale. The model provides a numerical estimate, d, of an individual\'s functional disability state, ranging from 0 to 10, which represent death and optimal function, respectively, obtained through defuzzification. Results. A total of 100 multidimensional functional levels were evaluated. As an example, for a functional level characterised by an individual who works but performs restrictively other social activities, needs help to use public transport and walks with physical limitations, d was estimated as 5,8, according to one of the experts. This means that one year in such a state is equivalent to 0.58 years of well life, in the absence of any kind of functional disability. Conclusions. The fuzzy model was considered a consistent alternative for the estimation of the degree of disability. It emulates human thinking, and provides an adequate framework to deal with uncertainty and imprecision, which are inherent in the measurement of functional disability.

O uso de um sistema fuzzy baseado em regras pode permitir uma melhor distinção entre diferentes graus da polineuropatia sensoriomotora distal diabética, possibilitando um esclarecimento de quais são as alterações de atividade muscular e em que estágio da doença elas ocorrem nos diabéticos. As alterações eletromiográficas durante a marcha de diabéticos descritas até hoje não são muito consistentes entre os autores e são sutis, e uma das possíveis causas é a dificuldade em definir grupos experimentais homogêneos com definições claras da gravidade da doença de cada sujeito. Ao classificar pacientes diabéticos em graus de neuropatia de ausente a grave com a lógica fuzzy, ficou elucidado que mudanças na atividade muscular se iniciam mesmo antes da instalação da neuropatia, com atrasos no vasto lateral em 31% na recepção de carga e antecipação do tibial anterior no apoio terminal da marcha em 16%. A neuropatia diabética piora o quadro, exacerbando a antecipação do tibial anterior nas fases mais graves, chegando a uma diferença de 33%, e tornando o pico de ativação do mesmo músculo precoce no início da fase de apoio. As alterações musculares parecem ser causadas por mudanças estruturais e fisiológicas do tecido muscular em si por causa dos sub-produtos gerados pela hiperglicemia em função do mal controle do diabetes mellitus e este quadro é agravado pela instalação dos acometimentos neurológicos com o desenvolvimento da polineuropatia diabética / The use of Fuzzy expert model could be an interesting approach to enable a better distinction among different stages of diabetic sensorimotor polyneuropathy, and differences in muscle activity and in the time when these changes start occurring could be elucidated with this classification. EMG alterations during gait, supposedly caused by this disease, are subtle and still not consistent among authors, possibly due to difficulties in defining homogeneous experimental groups with clear definition of the disease stage of each subject. By classifying diabetic patients from absent to severe neuropathy with fuzzy logic, it clarified that muscle activity changes begin even before diabetic neuropathy is established , with delays of up to 31% in vastus lateralis peak activity at early stance and anticipation of 16% in tibialis anterior onset during terminal stance. The presence of diabetic neuropathy aggravates the changes in tibialis anterior, with 33% earlier onset time, and delayed peak activity at heel strike. Muscular alterations seem to be caused by structural and physiological changes in muscle tissue itself, caused by accumulation of advanced glycation end-products due to poor diabetes control, and these alterations become worse with the onset of neurological impairments when diabetic neuropathy is established

Durante o processo de usinagem, o conhecimento da temperatura é um dos fatores mais importante na análise do estado da ferramenta. Permite o controle dos fatores mais importantes que influenciam, no uso, na vida e no desgaste da ferramenta. A temperatura na região de contato entre a peça e a ferramenta é resultante do processo de remoção de material durante a operação de corte e é difícil de se obter uma vez que, ou a peça, ou a ferramenta estão em movimento. Uma maneira de se medir a temperatura nessa situação é detectando a radiação de infravermelho. Este trabalho tem objetivo de apresentar uma nova metodologia de diagnóstico e monitoramento de operações de usinagem com o uso de imagens de infravermelho. A imagem de infravermelho fornece um mapa em tons de cinza da temperatura dos elementos participantes do processo: ferramenta, peça e cavaco. Cada tom de cinza na imagem corresponde a uma temperatura para cada material. A correspondência entre tons de cinza e a temperatura é dada pela prévia calibração da câmera de infravermelho para os materiais participantes do processo. O sistema desenvolvido neste trabalho usa uma câmera de infravermelho, uma frame grabber e um software composto por 3 módulos: o primeiro módulo faz a aquisição da imagem de infravermelho e o processamento; o segundo módulo faz a extração e o cálculo do vetor de características das imagens. Finalmente o terceiro módulo usa um algoritmo fuzzy e fornece como saída o diagnóstico do estado da ferramenta. / During machining process the temperature knowledge is one of the most important factors in tool analysis. It allows to control main factors that influence tool use, life time and wear. The temperature in the contact area between the work piece and the tool is resulting from the material remova! in cutting operation and it is too difficult to be obtained because the tool, or the work piece is in motion. One way to measure the temperature in this situation is detecting the infrared radiation. This work presents a new methodology for diagnosis and monitoring of machining processes with the use of infrared images. The infrared image provides a map in gray tones of the elements temperature in the process: tool, work piece and chips. Each gray tone corresponds to a certain temperature for each one of those materials and the relationship between the gray tones and the temperature is goven by previous infrared camera calibration. The system developed in this work uses an infrared camera, a frame grabber board and a software composed by three modules. The first module provides the image acquisition and processing. The second one does the image feature extraction and calculates the feature vector. Finally, the third module uses fuzzy logic to evaluate the feature vector and to supply the tool state diagnostic as output.

As informações imprecisas e vagas, comumente encontradas na modelagem de problemas do mundo real, muitas vezes não são manipuladas de forma adequada por meio das consultas convencionais aos bancos de dados. Alternativamente, a teoria de conjuntos fuzzy tem sido considerada uma ferramenta bem promissora para tratamento destas informações consideradas imprecisas e, em determinados casos, até mesmo ambíguas. Esse trabalho utiliza a linguagem SQL padrão para apresentar uma abordagem fuzzy de consultas a bancos de dados relacionais. Estudos de casos referentes à aplicabilidade do método desenvolvido são apresentados a fim de mostrar as suas potencialidades em relação aos métodos tradicionais de consultas. / Often, the imprecise and vague information, commonly found in the modeling of real world problems, are not dealt in an appropriate way through conventional queries used in databases. Alternatively, the fuzzy set theory has been considered a very promising tool to treat imprecise and ambiguous information. This work uses the standard SQL language and fuzzy set theory to develop a fuzzy query method for relational databases. Simulation examples are presented to illustrate its potentialities in relation to the traditional query methods.

Os animais, assim como os seres humanos, são suscetíveis a estímulos lesivos que venham a desencadear a sensação dolorosa. O manejo inadequado da dor pode acarretar danos sérios no animal, principalmente no que tange o período pós-operatório, retardando significativamente o tempo de recuperação. Visando reduzir ou atenuar o desconforto no pós-cirúrgico, vários estudos estão sendo realizados com a administração de analgésicos opióides e antiinflamatórios, de forma preemptiva. Nessa modalidade o paciente recebe o fármaco anteriormente ao estímulo com o intuito de minimizar a dor pós-operatória. Neste pressuposto, o presente trabalho tem como principal objetivo o emprego de modelagem matemática no sentido de validar o uso preemptivo do Cloridrato de Tramadol para o controle da dor em cadelas submetidas ao procedimento de ovariohisterectomia (OSH). O estudo ocorreu no Hospital Veterinário da Unijuí, em cadelas submetidas à ovariohisterectomia eletiva. O delineamento experimental ocorreu em três blocos casualizados com sete repetições, levando em consideração o grupo controle, bem como os tempos distintos de administração preemptiva do fármaco. A posteriori a coleta dos dados experimentais, foi realizada a modelagem matemática, partindo das médias da avaliação da dor pós-cirúrgica, buscando validar o efeito preemptivo do Cloridrato de Tramadol. Além disso, reproduzir na forma de um Sistema Baseado em Regras Fuzzy (SBRF) pela Escala de Glasgow, um controlador capaz de auxiliar o médico veterinário na aferição da dor em animais. A análise de variância das variáveis: tempo de uso do Tramadol e tempo de avaliação da dor, apresentou efeito significativo apenas para a variável e tempo de avaliação da dor, ou seja, a aplicação deste fármaco de forma preemptiva não se mostrou eficiente no controle da dor pós-operatória. A regressão polinomial permitiu encontrar a equação linear mais adequada para este experimento, sendo esta capaz de estimar o tempo da dor limite ou a intensidade de dor em um determinado tempo. É possível a partir de um escore já estabelecido de aferição álgica, simular através do SBRF, o tempo em que o animal sentirá dor, necessitando reintervenção medicamentosa. / 82 f.

Os anti-inflamatórios não esteroidais (AINEs) são a classe de medicamentos mais comumente utilizada na rotina clínica e cirúrgica de animais de companhia. Além de reduzirem a inflamação, possuem propriedades analgésicas e antipiréticas. O uso indiscriminado e a exposição acidental aos AINEs associados com a hipotensão gerada pela anestesia geral são situações que podem contribuir para o surgimento de lesões renais agudas e isquêmicas. Desta forma, o presente trabalho objetivou o emprego de modelagem matemática baseada na Lógica Fuzzy para análise do comportamento renal em cadelas submetidas a cirurgias eletivas e tratadas com anti-inflamatórios apresentando diferente seletividade de ação de inibição das Cicloxigenases. O emprego da Lógica Fuzzy surge como alternativa para resolver incertezas que não conseguem ser expressas prelos modelos matemáticos existentes, minimizando possíveis erros ao modelar o comportamento de cada indivíduo envolvido no processo, realizando uma análise mais precisa e fiel a realidade, não descartando as subjetividades de cada animal, sendo para a medicina veterinária uma ferramenta para pesquisadores e especialistas no desenvolvimento de um diagnóstico adequado. O estudo ocorreu no Hospital Veterinário da Unijuí. Para o desenvolvimento desse projeto foram utilizados três grupos (10 animais cada) de cães, fêmeas, hígidas, submetidas à Ovariohisterectomia eletiva e tratadas durante três dias (no dia do procedimento cirúrgico e dois dias pós-cirúrgico) à base de AINEs. Durante o período experimental, foram realizadas análises laboratoriais para a detecção de injúria renal, bem como provas de função renal (ureia, creatinina, gama-glutamil-transpeptidase urinária e urinálise). Posteriormente a coleta dos dados realizou-se a modelagem matemática, partindo dos resultados obtidos para avaliar o dano renal em relação ao medicamento através da Cicloxigenase. Através do uso da análise de variância e do teste de médias constatou-se que para os diferentes protocolos AINES ocorreu pouca variação entre si, apresentando maior variação apenas da variável Ureia Sérica, além de, comprovarmos que as únicas variáveis com significância em relação ao tempo para serem utilizadas em um modelo matemático são a GGT urinária e Creatinina Urinária. Partindo dessas variáveis é possível, através de um Sistema Baseados em Regras Fuzzy (SBRF), simular o comportamento dessas duas variáveis comparando-as entre si, onde conseguimos 13 encontrar valores que quando comparados aos obtidos através nos exames de sangue e urina, mostram-se muito semelhantes, demonstrando assim que pode ser um auxiliar para determinar uma possível lesão renal. / 57 f.

Esta Tese estuda a implementação de um novo mecanismo de análise e atuação em Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) com múltiplos saltos baseado em características de cognição aplicadas aos nós que compõem a rede. Para tanto, é proposto um algoritmo de detecção de variabilidade dos nós sensores, envolvendo movimentação do nó, alcance do sinal da antena do sensor, quantidade de nós que fazem parte da rede e o número de conexões possíveis com nós vizinhos. Além do algoritmo de detecção de variabilidade, propõe-se um sistema multilayer denominado Adaptive Cognitive System (ACS) com base na arquitetura de Cognitive Networks (CN), que abrange: coleta, tratamento e tomada de decisão. O tratamento se refere à parte cognitiva do sistema, contemplando a criação do Cognitive Processor Module (CPMod), que por sua vez, abrange a semântica da rede, aplicação de Lógica Fuzzy e interação com um simulador de Wireless Sensor Networks (WSN) e a tomada de decisão é realizada pelo CPMod com base no resultado de análises executadas em rounds e histórico da rede com o uso de funções de pertinência de fuzzificação e defuzzificação, regras Fuzzy e inferência sobre informações coletadas da rede. Observou-se com os testes realizados na rede, utilizando-se o algoritmo de detecção, que a variabilidade dos nós sensores afeta diretamente o desempenho da rede, devido à necessidade de reestabelecimento de links e rotas entre os nós. Através de testes realizados via software na WSN, identificou-se que com o uso do ACS houve melhora significativa no desempenho em relação ao atraso fim-a-fim, latência, quantidade de pacotes descartados e de energia consumida pelos nós na rede. O ACS demonstrou potencial para a solução de problemas relacionados com as métricas destacadas, realizando ajustes em múltiplas camadas de rede do padrão IEEE 802.15.4 para até 200 nós na rede. / This Dissertation examines the implementation of a mechanism to analyze and act on multi-hop Wireless Sensor Networks (WSN) with the use of cognitive features applied to the network nodes. For this purpose, a variation detection algorithm was proposed for monitoring sensor nodes, involving the node\'s mobility features, signal range of the sensor antenna, the number of nodes in the network and the number of possible connections to neighboring nodes. In addition to the detection algorithm, a multi-layer system is proposed, named Adaptive Cognitive System (ACS). It is based on Cognitive Networks (CN) architecture, including data gathering, information treatment and decision making. The main part of the system is the Cognitive Processor Module (CPMod), which extracts the information about the WSN. In turn the Fuzzy Logic block works in tandem with the semantic engine to feed the codes to CPMod in the decision making process. The codes are the result of analysis performed on rounds using fuzzification and defuzzification membership functions, fuzzy rules and inference over information collected from the network. It was observed in tests performed in the WSN, using the detection algorithm, that the variability in sensor nodes directly affects the network performance due to the effort spent in rerounting links and paths. Through WSN testing performed via software, it was found that using the ACS implies in significant improvement in performance over the end-to-end delay, network latency, dropped packets and amount of energy consumed by nodes on the network. The ACS potential is proven for solving problems related to the previously mentioned metrics, performing adjustments on multiple network layers standardized by IEEE 802.15.4 up to 200 nodes in the network.

Este trabalho propõe uma alternativa para o problema de classificação de espécies de abelhas a partir da implementação de um algoritmo com base na Morfométria Geométrica e estudo das Formas dos marcos anatômicos das imagens obtidas pelas asas das abelhas. O algoritmo implementado para este propósito se baseia no algoritmo dos k-Vizinho mais Próximos (do inglês, kNN) e na Lógica Fuzzy kNN (Fuzzy k-Nearest Neighbor) aplicados a dados analisados e selecionados de pontos bidimensionais referentes as características geradas por marcos anatômicos. O estudo apresentado envolve métodos de seleção e ordenação de marcos anatômicos para a utilização no algoritmo por meio da implementação de um método matemático que utiliza o calculo dos marcos anatômicos mais significativos (que são representados por marcos matemáticos) e a formulação da Ordem de Significância onde cada elemento representa variáveis de entrada para a Fuzzy kNN. O conhecimento envolvido neste trabalho inclui uma perspectiva sobre a seleção de características não supervisionada como agrupamentos e mineração de dados, analise de pré-processamento dos dados, abordagens estatísticas para estimação e predição, estudo da Forma, Analise de Procrustes e Morfométria Geométrica sobre os dados e o tópico principal que envolve uma modificação do algoritmo dos k- Vizinhos mais Próximos e a aplicação da Fuzzy kNN para o problema. Os resultados mostram que a classificação entre amostras de abelhas no seu próprio grupo apresentam acuracia de 90%, dependendo da espécie. As classificações realizadas entre as espécies de abelhas alcançaram acuracia de 97%. / This work presents a proposal to solve the bees classification problem by implementing an algorithm based on Geometrics Morphometrics and the Shape analysis of landmarks generated from bees wings images. The algorithm is based on the K-Nearest Neighbor (K-Nearest Neighbor) algorithm and Fuzzy Logic KNN applied to the analysis and selection of two-dimensional data points relating to landmarks. This work is part of the Architecture Reference Model for Automatic identification and Taxonomic Classification System of Stingless Bee using the Wing Morphometry. The study includes selection and ordering methods for landmarks used in the algorithm by developing a mathematical model to represent the significance order, generating the most significant mathematical landmarks as input variables for Fuzzy Logic kNN. The main objective of this work is to develop a classification system for bee species. The knowledge involved in the development of this work include an overview of feature selection, unsupervised clustering and data mining, analysis of data pre-processing, statistical approaches for estimation and prediction, study of Shape, Procrustes Analysis on data that comes from Geometric Morphometry and the modification of the k-Nearest Neighbors algorithm and the Fuzzy Logic kNN. The results show that the classification in bee samples of the same species presents a accuracy above 90%, depending on the specie in analysis. The classification done between the bees species reach accuracies of 97%.

A presente tese de doutorado discorre sobre o método da espectroscopia na região do Infravermelho Próximo, usando Transformada de Fourier (IVP-TF), aplicada à identificação de plantas medicinais, método de análise química qualitativa, que se propõe para o controle de qualidade de fitoterápicos. É apresentado, também, um método computacional, implementado para realizar esta identificação, utilizando modelo e lógica nebulosos (fuzzy). Remete-se a discussão da espectroscopia IVP-TF como um método rápido e de baixo custo, para taxonomia de plantas medicinais brasileiras, bem como promove-se a comparação dos resultados obtidos nos diferentes métodos utilizados. / This doctoral thesis is about the method of Near Infrared spectroscopy using Fourier transform (FT-NIR), applied to identification of medicinal plants, method of the chemical analysis qualitative, which is proposed to the quality control of herbal medicines. It is presented, also, a computational method, implemented to make this identification using fuzzy logic model. Refers to discussion of FT-NIR spectroscopy as a rapid method with low cost for taxonomy of Brazilian medicinal plants, and makes comparison of results obtained in the different methods used.