A esfera é comumente usada como domínio computacional para representar o planeta Terra. Dessa forma, é possível modelar diversos fenômenos físicos, como a previsão numérica do tempo. A discretização pode ser feita de formas distintas, mas devido a uma crescente necessidade de eficiência computacional, as malhas geodésicas têm ganhado a atenção da comunidade científica. Dentre as quais, por serem mais isotrópicas em relação às malhas latitude/longitude, destacam-se as malhas icosaédricas. A qualidade dos modelos de previsão do tempo é fortemente influenciada pela precisão da solução da equação de advecção (ou transporte), pois, é necessário avaliar o transporte de diversas substâncias presentes na atmosfera. Nesse contexto, pesquisadores têm se interessado em desenvolver métodos de alta ordem na esfera para melhorar a qualidade da solução do transporte escalar. Apesar de existirem alguns modelos numéricos de alta ordem que usam malhas icosaédricas, não há consenso sobre as metodologias e os tipos de malhas a serem utilizadas. O objetivo deste trabalho foi estudar os métodos disponíveis na literatura e propor um novo método de alta ordem na esfera, baseado nos trabalhos de Ollivier-Gooch e colaboradores. O método de volumes finitos de alta ordem foi validado com testes de interpolação, integração e discretização do divergente. Por fim, foram utilizadas várias funções testes para a advecção. Os resultados foram comparados com os da literatura para malhas icosaédricas com distintas otimizações. Os testes incluem funções suaves, com descontinuidades e testes de deformações na distribuição do campo transportado, que são fundamentais no desenvolvimento de modelos atmosféricos globais. Os resultados numéricos mostram que o método proposto, que será denominado por FV-OLG, foi capaz de obter alta ordem de precisão e verificou-se que as taxas de erro são pouco influenciadas por distorções de malha. Foi feito um teste adicional para avaliar o transporte de uma colina de gaussiana na malha icosaédrica com refinamento local. Os resultados obtidos demonstram que as taxas de convergências são as mesmas obtidas em malhas com distintas otimizações, demonstrando ser um método robusto a ser explorado em modelos atmosféricos globais. / The sphere is commonly used as a computational domain to represent the planet Earth. In this way, it is possible to model several physical phenomena, such as the numerical weather forecast. Discretization can be done in different ways, but due to an increasing need for computational efficiency, geodesic meshes have gained the attention of the scientific community. These are more isotropic in relation to the latitude / longitude meshes, among which, the icosahedral meshes stand out. The quality of weather forecast models is strongly influenced by the accuracy of the solution of the advection (or transport) equation, since it is necessary to evaluate the transport of various substances present in the atmosphere. In this context, researchers have been interested in developing high-order methods on the sphere to improve the quality of the scalar transport solution. Although there are some high order numerical models that use icosahedral meshes, there is no consensus on the methodologies and types of meshes to be used. The objective of this work was to study the methods available in the literature and to propose a new high order method in the sphere, based on the works of Ollivier-Gooch et al. The finite-order finite-volume method was validated with inter- polation, integration and discretization tests of the divergent. For this purpose, several tests were used for the advection and the results were compared with those from the literature for icosahedral meshes with different optimizations. The tests include smooth functions, with discontinuities and tests of deformations in the distribution of the transported field, which are fundamental in the development of global atmospheric models. The numerical results show that the proposed method, which will be called FV-OLG, was able to obtain a high order of accuracy and verified that the error rates are little influenced by mesh distortion. An additional test was carried out to evaluate the transport of a Gaussian hill in the icosahedral grid with local refinement. The results show that the convergence rates are the same as those obtained in meshes with different optimizations, demonstrating that it is a robust method to be used in global atmospheric models.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um gerador de malha de elementos finitos baseado no Algoritmo de Refinamento de Delaunay. O pacote é versátil e pode ser aplicado às malhas seriais e adaptativas ou à decomposição de uma malha inicial grossa ou pré-refinada usando processamento paralelo. O algoritmo desenvolvido trabalha com uma entrada de dados na forma de um gráfico de linhas retas planas. A construção do algoritmo de Delaunay foi baseada na técnica de Watson para a triangulação fronteiriça e nos métodos seqüenciais de Ruppert e Shewchuk para o refinamento com paralelismo. A técnica elaborada produz malhas que mantêm as propriedades de uma triangulação de Delaunay. A metodologia apresentada foi implementada utilizando os conceitos de Programação Orientada a Objetos com o auxílio de bibliotecas de código livre. Aproveitando a flexibilidade de algumas dessas bibliotecas acopladas foi possível parametrizar a dimensão do problema, permitindo gerar malhas seqüenciais bidimensionais e tridimensionais. Os resultados das aplicações em malhas seriais, adaptativas e com programação paralela mostram a eficácia desta ferramenta. Uma versão acadêmica do algoritmo de refinamento de Delaunay bidimensional para o Ambiente Mathematica também foi desenvolvido. / This work presents the development of a finite elements mesh generation based on Delaunay Triangulation Algorithm. The package is versatile and applicable to the serial and adaptable meshes or to either the coarse or pre-refined initial mesh decomposition using parallel computing. The developed algorithm works with data input in the form of Planar Straight Line Graphics. The building of the Delaunay Algorithm was based on the Watson\'s technique for the boundary triangulation and in both Ruppert and Shewchuk sequential methods for the parallel refinement. The proposed technique produces meshes maintaining the properties of the Delaunay triangulation. The presented methodology was implemented using the Programming Object-Oriented concepts, which is supported by open source libraries. Taking advantage of the flexibility of some of those coupled libraries the parametrization of the problem dimension was possible, allowing to generate both two and three-dimensional sequential meshes. The results obtained with the applications in serial, adaptive and in parallel meshes have shown the effectiveness of this tool. An academic version of the twodimensional Delaunay refinement algorithm for the Mathematica Environment was also developed.

Planejamento de movimento tem o propósito de determinar quais movimentos o robô deve realizar para que alcance posições ou configurações desejadas no ambiente sem que ocorram colisões com obstáculos. É comum na robótica móvel simplificar o planejamento de movimento representando o robô pelas coordenadas do seu centro e desconsiderando qualquer restrição cinemática e dinâmica de movimento. Entretanto, a maioria dos robôs móveis possuem restrições cinemáticas não-holonômicas, e para algumas tarefas e robôs, é importante considerar tais restrições juntamente com o modelo dinâmico do robô na tarefa de planejamento. Assim é possível determinar um caminho que possa ser de fato seguido pelo robô. Nesse trabalho é proposto um método de planejamento cinemático-dinâmico que permite planejar trajetórias para robôs móveis usando malhas de estados. Essa abordagem considera a cinemática e a dinâmica do robô para gerar trajetórias possíveis de serem executadas e livre de colisões com obstáculos. Quando obstáculos não representados no mapa são detectados pelos sensores do robô, uma nova trajetória é gerada para desviar desses obstáculos. O planejamento de movimento utilizando malhas de estados foi associado a um algoritmo de desvio de obstáculos baseado no método da janela dinâmica (DWA). Esse método é responsável pelo controle de seguimento de trajetória, garantindo a segurança na realização da tarefa durante a navegação. As trajetórias planejadas foram executadas em duas plataformas distintas. Essas plataformas foram utilizadas em tarefas de navegação em ambientes simulados interno e externo e em ambientes reais. Para navegação em ambientes internos utilizou-se o robô móvel Pioneer 3AT e para navegação em ambientes externos utilizou-se o veículo autônomo elétrico CaRINA 1 que está sendo desenvolvido no ICMC-USP com apoio do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Sistemas Embarcados Críticos (INCT-SEC). / Motion planning aims to determine which movements the robot must accomplish to reach a desired position or configuration in the environment without the occurrence of collisions with obstacles. It is common in mobile robotics to simplify the motion planning representing the robot by the coordinates of its center of gravity and ignoring any kinematic and dynamic constraint motion. However, most mobile robots have non-holonomic kinematic constraints, and for some tasks and robots, it is important to consider these constraints together with the dynamic model of the robot in task planning. Thus it is possible to determine a path that can actually be followed by the robot. Here we propose a method for kinematic-dynamic path planning using lattice states. This approach considers the kinematic and dynamic of the robot to generate generate feasible trajectories free of collisions with obstacles. When obstacles not represented on the map are detected by the sensors of the robot, a new trajectory is generated to avoid these obstacles. The motion planning using lattice state was associated with an obstacle avoidance algorithm based on the dynamic window approach (DWA). This method is responsible for trajectory tracking to ensure safety in navigation tasks. This method was applied in two distinct platforms. These platforms were used for navigation tasks in both indoor and outdoor simulated environments, as well as, in real environments. For navigation in indoor environments we used a Pioneer 3AT robot and for outdoor navigation we used the autonomous electric vehicle CaRINA1 being developed at ICMC-USP with support National Institute of Science and Technology in Critical Embedded Systems (INCT-SEC).

[pt] Métodos de otimização topológica estrutural visam obter a melhor distribuição de material dentro de um dado domínio, sujeito a carga, condições de contorno e restrições de projeto, de forma a minimizar alguma medida especificada. A otimização topológica estrutural pode ser dividida em dois tipos: contínua e discreta, sendo a forma discreta o foco da pesquisa desta dissertação. O objetivo deste trabalho é a criação de um sistema para realizar todos os passos dessa otimização, visando a resolução de problemas com grandes dimensões. Para realizar esse tipo de otimização, é necessária a criação de uma malha densa de barras, esta definida como conjunto de nós cobrindo todo o domínio, conectados através de barras, além da especificação dos apoios e das forças aplicadas. Este trabalho propõe um novo método para geração da malha densa de barras, utilizando como entrada somente o contorno do domínio que se deseja otimizar, contrapondo com métodos que necessitam de um domínio já discretizado, como uma malha de poliedros. Com a malha gerada, este trabalho implementou a otimização topológica, sendo necessário resolver um problema de programação linear. Toda a parte de otimização foi realizada dentro do framework TopSim, tendo implementado o método dos pontos interiores para a resolução da programação linear. Os resultados apresentados possuem boa qualidade, tanto na geração quanto na otimização, para casos 2D e 3D, tratando casos com mais de 68 milhões de barras. / [en] Structural topology optimization methods are used to find the optimal material distribution within a given domain, subject to loading, boundary conditions and design constraints, in order to minimize some specified measure. Structural topology optimization can be divided into two types: continuum and discrete, with the discrete type being the research focus of this dissertation. The goal of this work is the creation of a system to achieve all the steps of this optimization process, aiming problems with large dimensions. In order to perform the optimization, it is necessary create a ground structure, defined as a set of nodes covering the entire domain, connected by bars, with the supports and the applied loads. This work proposes a new method for the ground structure generation, using as input only the domain boundary, in contrast with methods that require a domain already discretized, such as a polyhedron mesh. With the generated mesh, this work has implemented the topological optimization, needing to solve a linear programming problem. All the optimization part was performed within the TopSim framework, implementing the interior point method for the linear programming resolution. The results presented have good quality, both in generation and optimization, for 2D and 3D cases, considering cases with more than 68 million bars.

Submitted by Mayara Nascimento (mayara.nascimento@ufba.br) on 2017-05-25T10:43:35Z No. of bitstreams: 1 openwimesh-mob-thesis.pdf: 2880119 bytes, checksum: 22b2ecda798a5886836af27bd7152027 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-05-25T12:17:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 openwimesh-mob-thesis.pdf: 2880119 bytes, checksum: 22b2ecda798a5886836af27bd7152027 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-25T12:17:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 openwimesh-mob-thesis.pdf: 2880119 bytes, checksum: 22b2ecda798a5886836af27bd7152027 (MD5) / As Redes em Malha Sem Fio (WMN, do inglês Wireless Mesh Networks) têm sido apontadas como solução vantajosa para provimento de infraestrutura sem fio, principalmente, quando comparadas com outras arquiteturas baseadas no padrão IEEE 802.11. Adicionalmente, o uso de dispositivos móveis tem crescido de tal maneira que redes Wi-Fi ubíquas e suporte a mobilidade transparente são requisitos cruciais para os provedores de rede. De modo a proporcionar uma boa experiência de mobilidade aos usuários, a rede sem fio deve prover handoff transparente aos clientes móveis, preservando as métricas de QoS e QoE em níveis aceitáveis para acomodar aplicações de tempo real e de multimídia interativa, cuja utilização torna-se cada vez mais popular. Não obstante, as estratégias de gerenciamento de mobilidade tradicionais, baseadas no padrão 802.11, incorrem em latência e degradação da QoS na rede, impactando negativamente o desempenho das aplicações. Desse modo, este trabalho propõe uma nova estratégia de handoff definido por software e baseado em monitoramento passivo da qualidade dos enlaces. Nessa estratégia, o processo de handoff é inteiramente controlado pela rede, o que permite mobilidade transparente aos usuários e não requer qualquer mudança nos dispositivos do cliente. Assim, as principais contribuições deste trabalho são: i) propor uma métrica de qualidade de enlaces Wi-Fi, a fim de identificar oportunidades de handoff , baseado em monitoramento passivo; ii) propor um algoritmo de gerenciamento de handoff composto pelas estratégias de decisão e execução do handoff , além da seleção de AP para o cliente móvel, os quais, em conjunto, melhoram a experiência de mobilidade e otimizam o uso dos recursos de rede; e iii) desenvolver um protótipo como prova de conceito dessas estratégias, através do framework OpenWiMesh. Foi realizada uma análise detalhada sobre o desempenho da proposta, comparando-a com uma estratégia baseada no protocolo B.A.T.M.A.N. e handoff controlado pelo cliente. Os resultados mostram que a proposta de gerenciamento de handoff melhorou em até 70% as métricas de QoE durante a mobilidade de clientes, ao passo que manteve métricas chave de QoS abaixo de limites de restrição para aplicações de tempo real.

Submitted by Leonardo Rodrigues Mattos da Costa (leorodrigues.ence@gmail.com) on 2016-08-24T13:13:57Z No. of bitstreams: 1 algoritmos-geneticos-aplicados (1).pdf: 3144047 bytes, checksum: 998963b49b6ea865ce1cbaecc897ea61 (MD5) / Approved for entry into archive by Janete de Oliveira Feitosa (janete.feitosa@fgv.br) on 2016-08-29T13:58:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 algoritmos-geneticos-aplicados (1).pdf: 3144047 bytes, checksum: 998963b49b6ea865ce1cbaecc897ea61 (MD5) / Approved for entry into archive by Marcia Bacha (marcia.bacha@fgv.br) on 2016-09-05T13:48:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 algoritmos-geneticos-aplicados (1).pdf: 3144047 bytes, checksum: 998963b49b6ea865ce1cbaecc897ea61 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-05T13:49:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 algoritmos-geneticos-aplicados (1).pdf: 3144047 bytes, checksum: 998963b49b6ea865ce1cbaecc897ea61 (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / Concerns about the spread of disease affect both the population in their daily life and public health policy in Brazil and worldwide. The Brazilian Ministry of Health estimates that 2.5 billion people across the globe live in regions where dengue fever is an endemic disease, and approximately 50 million people are infected each year. In Brazil, new disease outbreaks occur every 3 to 5 years, generally associated with the introduction of a new serotype in the country. The last outbreak occurred in 2013 with the introduction of the so-called type-4 dengue virus. Surveillance of mosquito reproduction and infestation includes, among other methods, the use of “ovitraps” – traps where mosquitoes lay their eggs, which are considered one the best alternatives for detecting dengue and yellow fever outbreaks. The aim of this study is to reduce the sample size of the system for capturing dengue mosquito eggs used by the city of Rio de Janeiro. With this, it will be possible to increase the frequency of data collection from a monthly to a weekly basis without increasing costs, while maintaining the quality of estimates obtained from the sample. The sampling grid reduction problem is associated with a combinatorial optimization problem belonging to the NP class where, given a sample of size , a subset of elements of size * needs to be found such that the estimation error is less a preset limit. From this definition, it is possible to turn the sample reduction problem into a case of the 0/1 knapsack problem. Using this association, this paper proposes objective functions that incorporate spatio-temporal dependence effects as well as an approach using biased random-key genetic algorithms / A preocupação com a disseminação de doenças é presente tanto no dia-a-dia da população quanto nas pautas governamentais de saúde pública de cidades em todo o Brasil e no mundo. Segundo dados da Organização Mundial da Saúde, é estimado que no mundo, 2.5 bilhões de pessoas morem em regiões onde a Dengue é endêmica, sendo que aproximadamente 50 milhões de pessoas são infectadas anualmente. No Brasil, em particular, foram registrados ciclos de 3 a 5 anos para um novo surto da doença, geralmente associados à entrada de um novo sorotipo no país, sendo a última epidemia registrada em 2013, com a entrada da chamada ``Dengue do tipo 4''. Dentre as diversas formas de monitoramento da reprodução e infestação do mosquito, o uso das chamadas ``Ovitrampas'', armadilha nas quais os mosquitos depositam seus ovos, vem sendo apontado como uma das melhores alternativas para detecção de surtos de Dengue e Febre Amarela, \cite{marques1993comparative,chadee1990metodos}. O objetivo principal deste estudo é a redução do tamanho da amostra do sistema de captura de ovos de mosquito da dengue, realizado pela prefeitura do Rio de Janeiro, viabilizando um aumento na frequência da coleta de dados, antes mensal, para uma frequência semanal, sem impactar nos custos do projeto e preservando a qualidade das estimativas obtidas a partir da amostra. O problema de redução da malha amostral está associado a um problema de otimização combinatória que pertence à classe NP, onde, dada uma amostra de tamanho $n$, desejamos encontrar um subconjunto de elementos amostrais de tamanho $n^{*}$ tal que o erro de estimação seja menor que um limite pré-estabelecido. A partir dessa definição, é possível estabelecer a correspondência do problema de redução amostral com o \textit{Problema da mochila 0-1}. Utilizando esta associação, serão propostas funções objetivo onde são incorporados efeitos de dependência espaço-temporal, além de uma abordagem heurística baseada nos Algoritmos Genéticos de Chaves Aleatórias Viciadas.

Orientador: Prof. Dr. Celso Setsuo Kurashima / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, 2016. / Os computadores pessoais possuem um papel importante na vida das pessoas, para auxílio em suas tarefas cotidianas como trabalho, entretenimento, e comunicação. Na comunicação, os computadores pessoais podem ser utilizados para chamadas de teleconferência, recebendo e transmitindo imagens e áudio entre longas distâncias. Para adicionar imersão na experiência de teleconferência, e permitir a escolha do ponto de visão por parte do usuário, uma teleconferência tridimensional com ponto de visão livre pode ser realizada, se modelos faciais tridimensionais forem criados a partir de imagens. Essa dissertação apresenta a investigação de métodos de geração de Malha Poligonal a partir de informações 3D extraídas de imagens, para aplicação em sistemas de teleconferências imersivas com ponto de visão livre. Um método de geração de Malha Poligonal chamado Quad Grid foi proposto para permitir a modelagem facial 3D em tempo real. As malhas poligonais das faces foram analisadas em experimentos objetivos e subjetivos. Os experimentos mostraram que o método Quad Grid teve resultado satisfatório e é um método rápido para a reconstrução facial 3D com malha poligonal. O software prova de conceito dessa dissertação resultou em um sistema de teleconferência 3D com ponto de visão livre. / The personal computers have an important role in the people lives to help in their daily tasks such as work, entertainment, and communication. With regard to the communication, the personal computer may be used for conference calls, receiving and transmitting images and audio between long distances. To add immersion inside the teleconferencing experience and allow the choice of viewing point by the user, a three-dimensional teleconference with free view point can be performed if three-dimensional facial models are created from images. This paper presents the research methods of generating polygonal mesh from 3D information extracted from images, for use in immersive conference calls systems with free view point. A method of generating polygonal mesh called Quad Grid has been proposed to allow the 3D face modeling in real time. The polygonal mesh of the faces were analyzed in objective and subjective experiments. The experiments showed that the Quad Grid method was satisfactory and is a fast method for 3D facial reconstruction with polygonal mesh. The proof of concept software of this Master Thesis resulted in a 3D teleconferencing system with free view point.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-08-04Bitstream added on 2014-06-13T18:46:49Z : No. of bitstreams: 1 lemos_ol_dr_ilha.pdf: 560072 bytes, checksum: 127c071cedd7e87fb08dbc64e07af0dc (MD5) / A proteção de cultivos com malhas coloridas e agrotêxtil vem sendo muito usado, visando melhoria na eficiência do cultivo e a minimização da aplicação de defensivos. Diante disso, este trabalho teve como objetivo verificar o efeito do tipo de proteção de plantas ou dos frutos de dois híbridos de tomate, conduzidos em ambiente protegido, com e sem aplicação de inseticidas, na área experimental da UNESP – Campus de Ilha Solteira – SP no período de abril a agosto de 2007. Foram conduzidos experimentos em quatro tipos de proteção. Em cada tipo o delineamento experimental em blocos casualizados (DBC), sendo os tratamentos dispostos em parcelas subdivididas no esquema fatorial 2x2, dois tipos de aplicação de inseticidas e dois híbridos. Foram avaliados os seguintes parâmetros: altura; diâmetro médio da haste; taxas médias de crescimento absoluto e produtividade de frutos total, comercial e furados. Os resultados foram submetidos a análise de variância (teste F) e os efeitos dos tratamentos foram comparados pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade, levando as seguintes conclusões: a aplicação de inseticidas não alterou o desenvolvimento das plantas; o tipo de proteção com agrotêxtil proporcionou um incremento na amplitude térmica dentro da estufa, entretanto a estufa protegida com chromatinet proporcionou maior altura de plantas; o híbrido Saladete teve melhor adaptação as condições de cultivo; estufas desprotegidas lateralmente apresentam maiores produtividades, entretanto com maiores perdas devido ao descarte de frutos não comerciais; a estufa protegida com agrotêxtil proporcionou as menores produtividades de frutos furados nos tratamentos com e sem aplicação de inseticidas; o híbrido Saladete mostrou-se melhor adaptado as condições de cultivo, apresentando maior produtividade comercial e menor produtividade de frutos furados; ocorrem alterações... / The protection of cultivation with colored meshes and nonwoven has been very used, seeking minimization of the defensive application. With that, this work had as the aim verifies the effect of the type of plant protection or the fruits in two hybrid of tomato, driven in protecting environment, with and without application of insecticides in the experimental area of College of Engineering of Ilha Solteira - SP UNESP/FEIS from April to August of 2007. Experiments were driven in four protection types. In each type the experimental design was in randomized blocks (DBC), being the treatments disposed in split splot array in the factorial outline 2x2, two types of application of insecticides and two hybrid. They were appraised the following parameters: height; medium diameter of the stem; taxes averages of absolute growth and total, commercial and discarded productivity of fruits. The results were submitted to the variance analysis (Test F) and the effects of the treatments were compared by the test of Tukey to 5% of probability, taking the following conclusions: the of insecticides application do not alter the plant development; the greenhouse protected with Chromatinet Blue 30% provided a larger height of plants; Therefore the type of protection with nonwoven offered an increment at the termal high inside the greenhouse protected; the hybrid Saladete had better adaptation of the cultivations conditions; greenhouses failed to protect sidelong present larger total productivities, meantime with larger losses due to the discard of fruits don't trade; the greenhouse protected with nonwoven provided the smallest productivities of discarded fruits in the treatments with and without application of insecticides; the hybrid Saladete best was shown adapted to the cultivation conditions presenting larger commercial productivity and smaller productivities of discarded fruits; they happen alterations... (Complete abstract click electronic access below)

Métodos sem malha constituem uma classe de métodos numéricos usualmente aplicados na solução de equações diferenciais parciais (PDE). A principal característica destes métodos é que os mesmos não necessitam de uma malha como a usada nos métodos de elementos finitos. Esta característica pode ser bastante útil quando se esta modelando estruturas móveis, situação onde geralmente se necessita de um processo de reconstrução da malha. Este trabalho apresenta soluções para alguns dos principais aspectos encontrados na modelagem de dispositivos eletromagnéticos através do método sem malha denominado Element-Free Galerkin Method. Problemas como descontinuidade de materiais, domínios periódicos, imposição de condições de contorno essenciais, acoplamento entre as equações de campo e de circuito e modelagem de movimento são tratados nesta tese. Problemas de eletromagnetismo com materiais descontínuos constituem uma situação muito comum e são a causa de alguns problemas para os métodos sem malha. Geralmente esta característica leva a oscilações espúrias nas curvas do campo elétrico e magnético. Para se resolver este tipo de problema é proposta a utilização de funções de peso especiais na implementação do método. O uso de funções de peso especiais também permitira que a imposição das vii condições de contorno essenciais seja feita de maneira similar ao Método de Elementos Finitos. Este tipo de função propiciara também a simplificação da formulação variacional e do código computacional. Uma nova abordagem para o tratamento de problemas com fronteiras periódicas é proposta, fazendo uso de funções de peso especiais e na manipulação do sistema de equações. Este trabalho também apresenta um método que permite o acoplamento entre equações de circuito e do campo magnético no domínio do tempo para o EFGM. Para tal, uma maquina de indução trifásica é usada como exemplo, sendo apresentadas suas equações acopladas entre campo magnético e circuito magnético e circuito elétrico. Como etapa final do trabalho uma abordagem de modelagem do movimento desta maquina elétrica é proposta.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseACP.pdf: 5193455 bytes, checksum: 5bc13e84b2705d44928f3d7b974a269a (MD5) Previous issue date: 2002-11-14 / Universidade Federal de Sao Carlos / At the present, the Cerrado (a type of the Brazilian savannas) is burned on about 20 to 30% of its area during the dry season mainly owing to anthropic causes. Three simultaneous factors are needed for the burnings to happen: favourable meteorological conditions; availability of vegetation fuel; existence of an ignition source. This work studied the susceptibility of the Cerrado vegetation to fire with respect to parameters linked to the three factors: rainfall, relative air humidity and air temperature with respect to the meteorological conditions; vegetation coverage classes with respect to the biomass fuel; proximity to the roads and fire spots from previous days with respect to the ignition source. Location data for the fire spots obtained from the AVHRR/NOAA-12 channel 3 (3,7 mm) images were used as field truth. The study period was between May and October 1998. The study area was divided into 50 km x 50 km cells. The meteorological conditions occurring in 95% of the cells presents fire spots were: rainfall lower than 2 mm; 5-day cumulative precipitation lower than 25 mm; relative air humidity lower than 60%; air temperature higher than 28oC; more than one rainless day before the burning. More than 80% of the Cerrado were susceptible to the fire occurrence, with both locations with and without fire spots presented the minimum meteorological conditions favourable to the vegetation burning described in the literature: rainfall lower than 5 mm; 5-day cumulative precipitation lower than 20 mm; relative air humidity lower than 60%; air temperature higher than 25oC; A method for classifying the Cerrado vegetation coverage to fire susceptibility was also developed. This method was based on 2-weekly mosaics of the AVHRR/NOAA-14 Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and of the channel 3 images. Seven classes of vegetation coverage were discriminated and associated to four degrees of susceptibility: very low, low, medium and high. It was verified that 72% of the burning occurred in the high and medium susceptibility classes, which indicated satisfactory results on the preliminary development of this method. Lastly, the distance between the fire spots and two indicators of anthropic activity was analysed. The indicators were: roads and fire spots previously occurred. About a quarter of the fire spots occurred at up to 10 km from the roads in a area of 582,000 km2 surrounding the roads, which is about 27% of the Cerrado´s total area. On the same way, a quarter of the spots occurred at up to 10 km from the fire spots of the previous day, in an average area of 33,000 km2 at the burning spots surroundings. This area is about 2% of the total area of the Cerrado. In conclusion, the indicators of anthropic activity analysed here area good tools for studying the vegetation susceptibility to fire. / Anualmente, o Cerrado é queimado em 20 a 30% de sua área durante a estação seca, principalmente devido a causas antrópicas. Três fatores simultâneos são necessários para que as queimadas ocorram: condições meteorológicas propícias; disponibilidade de combustível vegetal; existência de fonte de ignição. Este trabalho estudou a susceptibilidade da vegetação do Cerrado ao fogo em relação a parâmetros desses três fatores: precipitação, umidade relativa e temperatura do ar, em relação às condições meteorológicas; classes de cobertura vegetal, em relação ao combustível vegetal; proximidade de malha viária e de focos de queimadas dos dias anteriores, em relação à fonte de ignição. Como verdade de campo foram utilizados os dados de localização dos focos de queimadas obtidos de imagens do canal 3 (3,7 mm) do Advanced Very High Resolution Radiometer / National Oceanic and Atmospheric Administration - 12 (AVHRR/NOAA-12). O período de estudo foi de maio a outubro/1998. A área de estudo foi dividida em células de 50 km por 50 km. As condições meteorológicas em 95% das células com queimadas foram: precipitação inferior a 2 mm; precipitação acumulada de 5 dias inferior a 25 mm; umidade relativa do ar inferior a 60%; temperatura do ar superior a 28oC; mais de um dia sem chuva antecedendo a queimada. Mais de 80% do Cerrado estavam susceptível a ocorrência de fogo, com os locais com e sem focos de queimadas apresentando as condições meteorológicas mínimas propícias à combustão da vegetação relatadas na literatura: precipitação inferior a 5 mm; precipitação acumulada de 5 dias inferior a 20 mm; umidade relativa do ar inferior a 60%; temperatura do ar superior a 25oC. Um método para classificar a cobertura vegetal do Cerrado quanto à susceptibilidade ao fogo também foi desenvolvido, baseado em mosaicos quinzenais do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (IVDN) e do canal 3 gerados com base em imagens AVHRR/NOAA-14. Sete classes de cobertura vegetal foram discriminadas, as quais foram associadas a quatro graus de susceptibilidade: muito baixo, baixo, médio e alto. Foi verificado que 72% dos focos de queimadas ocorreram nas classes de susceptibilidade alta e média, indicando resultados satisfatórios no desenvolvimento preliminar desse método. Por último, foi analisada a distância entre focos de queimadas e dois indicadores de atividade antrópica: malha viária e focos de queimadas recentemente ocorridos. Cerca de um quarto dos focos de queimadas ocorreram até 10 km da malha viária, em uma área ao longo das vias de 582 mil km2, cerca de 27% da área total do Cerrado. Do mesmo modo, um quarto dos focos ocorreu até 10 km dos focos de queimadas ocorridos no dia anterior, em uma área média no entorno dos focos de 33 mil km2, cerca de 2% do Cerrado. Portanto, a proximidade de indicadores de atividade antrópicas pode ser um bom instrumento para avaliação da susceptibilidade da vegetação ao fogo.