Problemas de escalonamento cuja função objetivo é o consumo de energia tem sido cada vez mais estudados. Neste trabalho, estudamos o problema conhecido, em inglês, por Dynamic Speed Scaling, um problema de escalonamento de tarefas bem definidas em processadores de velocidade variável, cujo consumo de energia é função da velocidade. Além disso, relacionamos este problema com outro conhecido como MOSP, sigla em inglês para Multi-Organization Scheduling Problem. Neste, queremos escalonar tarefas de múltiplas organizações independentes respeitando certas restrições individuais. Provamos, neste trabalho, que este novo problema é NP-Completo e desenvolvemos várias heurísticas eficientes cujos testes experimentais mostram economia de energia significativa. / We studied, in this work, the problem of scheduling a set of well-defined tasks in a variable speed processor with the objective of minimizing the energy consumption, that is given as a function of the processor\'s speed, field known as Dynamic Speed Scaling. Also, we relate this problem to another known as MOSP (Multi-Organization Scheduling Problem), problem in which several independent organizations share tasks and resources to achieve a better global solution, but also respecting selfish restrictions. For the combined problem, we show that it is NP-Complete and designed several efficient heuristics that achieves good results in a experimental setup.

Em conseqüência da constatação do consumo elevado de águas nas indústrias sucroalcoleiras, gerando efluentes líquidos que impactam o meio ambiente, considerando os avanços na implantação da cobrança pelo uso da água, este trabalho aborda várias alternativas de minimização e reuso de águas nas indústrias sucroalcooleiras, objetivando a redução da poluição na fonte e minimização da captação de água superficial, reutilizando os efluentes dentro do processo produtivo. Também são apresentados os resultados de um estudo de caso realizado em uma indústria, na qual foi realizada uma pesquisa do processo industrial, para determinar o consumo de água e a qualidade de efluentes e propor alternativas para minimização da captação de água e geração de efluentes. / It is a fact that the sugar and ethanol industry in Brazil has a high level of water consumption and consequent production of effluents, with a negative impact to the environment. Also, the environmental legislation indicates a continuous raise in the charge for the usage of water from natural sources. As a consequence of the present situation, this work brings up several alternatives for the minimization and reuse of water at sugar and ethanol industries, aiming the reduction of pollutants at their source and the minimization of water uptake from the available supplies, by reusing the effluents inside the production process itself. It is also presented the results from a case study carried out in an industry where the production process was analyzed in the point-of-view of water usage and effluent generation. Alternatives for water uptake and effluent generation minimization are therefore proposed.

Um novo critério, proposto por Jorge Navaza a partir de considerações teóricas para resolver o problema das fases, é avaliado numericamente. Este critério se baseia na propriedade de atomicidade da função densidade eletrônica, generalizando resultados obtidos por Goedkoop. O problema das fases é resolvido teoricamente pela minimização de uma função, R, que é formada pela soma dos menores autovalores de uma matriz, Q, construída a partir de todos os fatores de estrutura observados. O conjunto de fases procurado é aquele que minimiza R. Como a matriz Q depende em forma relativamente complexa do grupo de simetria espacial do cristal, teoria dos grupos é utilizada para reduzir a ordem desta matriz. O algoritmo e a implantação computacional do cálculo da função R, juntamente com testes numéricos que demonstram a utilidade do critério de Navaza, são descritos em detalhe. Como corolário, que pode talvez resultar de grande importância prática, é mostrado que a função R pode ser utilizada como uma nova figura de mérito nos métodos diretos por multissolução clássicos. Finalmente, é desenvolvida a álgebra correspondente ao cálculo do gradiente da função R, indicando a direção de trabalhos futuros / A new criterion, proposed by Jorge Navaza from theoretical considerations to solve the Phase Problem, is numerically tested. The criterion is based on the atomicity property of the electron density function, generalizing previous results by Goedkoop. The Phase Problem is theoretically solved by the minimization of a function, R, which is formed from the sum of the smallest eigenvalues of a matrix Q, constructed from the set of all observed structure factors. The sought set of phases is that which minimizes R. Because the matrix Q depends in a relatively complex fashion on the space group of the crystal, group theory is employed to reduce the order of Q. The algorithm and computational implementation for the calculation of R, together with numerical tests which demonstrate the usefulness of Navaza´s criterion, are described in detail. As a corollary, that might turn out to be of a practical importance, it is shown that the minimum value of the function R can be used as a novel Figure of Merit in the classical Multisolution Direct Methods. Finally, the rather complex algebra necessary for the calculation of the gradient of the function R is developed, indicating also the possible trends for future work

O problema de minimização com restrições lineares e importante, não apenas pelo problema em si, que surge em várias áreas, mas também por ser utilizado como subproblema para resolver problemas mais gerais de programação não-linear. GENLIN e um método eficiente para minimização com restrições lineares para problemas de pequeno e médio porte. Para que seja possível a implementação de um método similar para grande porte, é necessário ter um método eficiente, também para grande porte, para projeção de pontos no conjunto de restrições lineares. O problema de projeção em um conjunto de restrições lineares pode ser escrito como um problema de programação quadrática convexa. Neste trabalho, estudamos e implementamos métodos esparsos para resolução de problemas de programação quadrática convexa apenas com restrições de caixa, em particular o clássico método Moré-Toraldo e o \"método\" NQC. O método Moré-Toraldo usa o método dos Gradientes Conjugados para explorar a face da região factível definida pela iteração atual, e o método do Gradiente Projetado para mudar de face. O \"método\" NQC usa o método do Gradiente Espectral Projetado para definir em que face trabalhar, e o método de Newton para calcular o minimizador da quadrática reduzida a esta face. Utilizamos os métodos esparsos Moré-Toraldo e NQC para resolver o problema de projeção de GENLIN e comparamos seus desempenhos / The linearly constrained minimization problem is important, not only for the problem itself, that arises in several areas, but because it is used as a subproblem in order to solve more general nonlinear programming problems. GENLIN is an efficient method for solving small and medium scaled linearly constrained minimization problems. To implement a similar method to solve large scale problems, it is necessary to have an efficient method to solve sparse projection problems onto linear constraints. The problem of projecting a point onto a set of linear constraints can be written as a convex quadratic programming problem. In this work, we study and implement sparse methods to solve box constrained convex quadratic programming problems, in particular the classical Moré-Toraldo method and the NQC \"method\". The Moré-Toraldo method uses the Conjugate Gradient method to explore the face of the feasible region defined by the current iterate, and the Projected Gradient method to move to a different face. The NQC \"method\" uses the Spectral Projected Gradient method to define the face in which it is going to work, and the Newton method to calculate the minimizer of the quadratic function reduced to this face. We used the sparse methods Moré-Toraldo and NQC to solve the projection problem of GENLIN and we compared their performances

Made available in DSpace on 2016-04-26T20:21:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mateus Pieroni Santini.pdf: 1558694 bytes, checksum: d5a5149d399bc9957fafdbac996db6d6 (MD5) Previous issue date: 2012-10-09 / This dissertation deals with the evolution of judicial review under Brazilian law in the light of the phenomenon of constitutionalism. Through this work, we place the institute in question within the framework of a phenomenological study of constitutionalism is to demonstrate that through this mechanism of protection that ensure superiority and normative force of the Constitution, removing any contradiction that may antagonize the precepts constitutional. The strong inspirations of the diffuse model North American origin, as well as the model concentrate Austrian origin and the remnants of the existing political model French were instrumental in the adoption of a hybrid system of supervision of the constitutionality of laws and normative acts in general. Only with the Constitution of 1988, saw the victory of the concentrated control of constitutionality, which was raised to the center of the protective system constitutional. Moreover, all the techniques introduced by the set of rules on the subject attempts to minimize the reflected diffuse control jurisdiction. Therefore, a system matrix faithful to the American, of judicial review of constitutionality and diffuse, evolved into a model that honors the jurisdiction concentrated constitutionality / A presente dissertação trata da evolução do controle de constitucionalidade no direito brasileiro à luz do fenômeno do constitucionalismo. Por meio desse trabalho, buscamos situar o instituto em questão no âmbito de estudo fenomenológico do constitucionalismo para demonstrar que é por meio desse mecanismo de proteção que se asseguram a superioridade e a força normativa da Constituição, afastando toda e qualquer antinomia que venha a hostilizar os preceitos constitucionais. As fortes inspirações do modelo difuso de origem norte-americana, bem como do modelo concentrado de origem austríaca e os resquícios existentes do modelo político francês foram determinantes para a adoção no direito brasileiro de um sistema de fiscalização híbrido de constitucionalidade das leis e atos normativos em geral. Só que com a Constituição brasileira de 1988, assistiu-se a vitória do controle concentrado de constitucionalidade, que foi guindado ao centro do sistema protetivo constitucional. Por outro lado, todas as técnicas trazidas pelo conjunto normativo sobre o tema traduzem tentativas de minimizar o controle difuso jurisdicional. Logo, de um sistema fiel à matriz norte-americana, de controle judicial e difuso de constitucionalidade, evoluímos para um modelo que prestigia a jurisdição concentrada de constitucionalidade

Na presente pesquisa foi abordado o conceito de conservação e reúso de água na indústria alimentícia, buscando mostrar a potencialidade de redução do consumo desse recurso. Foram avaliadas questões relacionadas à disponibilidade hídrica nos mananciais superficiais e subterrâneos quanto à sua quantidade e qualidade adequadas para consumo, além da questão legal da cobrança pelo uso da água. Essas provavelmente passarão a ser relevantes num futuro próximo, pressionando as indústrias a buscar meios para minimizar o consumo e gerar menos efluente. O objeto de estudo foi uma indústria de abate de frangos e por tratar-se de setor alimentício, com relação ao reúso de água, a avaliação limitou-se aos usos não potáveis. Embora a prática de reúso de água potável seja permitida em alguns países e existam regulamentações internacionais a respeito, no Brasil o tema ainda é recente sendo que até o momento há somente uma legislação dando diretrizes ao reúso não potável. Inicialmente foi avaliado o uso racional da água, identificando falhas operacionais, propondo melhorias e identificando perdas físicas. Na seqüência foram identificados os setores e os locais com maior consumo de água e geração de efluentes para depois estudar a adoção de técnicas de reúso de água. Dessa metodologia, foi possível obter uma redução global no consumo de água de 14,20% e um aumento na produção de 17,46%. Para aumentar a produção, foi avaliada a adoção de novas fontes de abastecimento. Pelos resultados obtidos, pode-se concluir que o programa de conservação e reúso de água é importante para a economia da indústria e seu desenvolvimento sustentável, e ao meio ambiente por preservar o recurso hídrico. / In this paper the application of water conservation and water reuse concepts in a food industry was studied, focusing the production improvement. It was analyzed issues related to water availability in surface and ground sources with respect to its quantity and quality for potable consumption, in addition to legal issues about charge of water use and effluent discharge, which will probably become very important in the near future, pushing industries for finding ways on how to minimize its water consumption and to generate less wastewater. The study was developed at a poultry processing plant, and because of it is a food industry, water reuse evaluation was limited for non potable applications. Although potable water reuse is allowed in some countries and there are international regulations about this practice, in Brazil this issue is recent, and up to now there is only a very general regulation that deals with non potable water reuse. At first it was evaluated rational water use strategies identifying operational fails, proposing improves and identifying physical losses. It was identified some sectors with high water consumption and wastewater generation, and so that, it also was evaluated practices of water reuse. Results showed a potential for 14.20% in water consumption reduction and a production increase of 17.46%. For more production increase, it was evaluated new water sources. With the results obtained it may be concluded that water conservation and water reuse programs are important for industry economy and its sustainability and for environment by preserving freshwater resources.

Estuda-se numericamente uma placa circular homogênea com furo centrado sob estado plano de deformação. A placa está fixa ao longo do contorno interno e está sob compressão radial uniforme ao longo do contorno externo. O material da placa é elástico-linear e anisotrópico. Apresenta-se a solução analítica do problema, a qual satisfaz as equações governantes de equilíbrio, no contexto da elasticidade linear clássica. Esta solução prediz o comportamento espúrio da auto-intersecção em uma região central da placa. Para evitar este comportamento, utiliza-se uma teoria que propõe encontrar um campo de deslocamento que minimize a energia potencial total do corpo sujeito à restrição de injetividade local para o campo da deformação correspondente. Esta teoria, juntamente com o método das penalidades interiores, permite encontrar uma solução numérica que preserva a injetividade. Esta solução corresponde a um campo de deslocamento radialmente simétrico. Estuda-se a possibilidade de encontrar uma solução rotacionalmente simétrica do problema restrito, em que o campo de deslocamento possua as componentes radial e tangencial, ambas funções somente do raio. Os resultados desta última modelagem mostram que a componente tangencial é nula, indicando que o campo de deslocamento é, de fato, radialmente simétrico. Mostra-se também que a solução do problema do anel converge para a solução do problema de um disco sem furo à medida que o raio do furo tende a zero. / This work concerns a numerical study of a homogeneous circular plate with a centered hole that is under a state of plane strain. The plate is fixed at its inner surface and is under uniform radial compression at its outer surface. The plate is linear, elastic, and anisotropic. An analytical solution for this problem, which satisfies the governing equations of equilibrium, is presented in the context of classical linear elasticity. This solution predicts the spurious behavior of self-intersection in a central region of the plate. To avoid this behavior, a constrained minimization theory is used. This theory concerns the search for a displacement field that minimizes the total potential energy of the body, which is a quadratic functional from the classical linear theory, subjected to the constraint of local injectivity for the associated deformation field. This theory together with an interior penalty method and a standard finite element methodology yield a numerical solution, which is radially symmetric, that preserves injectivity. Here, it is investigated the possibility of finding a rotationally symmetric solution to the constrained problem; one for which the associated displacement field has radial and tangential components, which are both functions of the radius only. The numerical results show, however, that the tangential component is zero. It is also shown that, as the radius of the hole tends to zero, the corresponding sequence of solutions tends to the solution of a solid disk.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2014-09-01T19:21:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dassael Fabricio dos Reis Santos - Dissertação de Mestrado.pdf: 2389476 bytes, checksum: 8ca3d9cabd2862c5e82bc4db0cec4071 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-01T19:21:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dassael Fabricio dos Reis Santos - Dissertação de Mestrado.pdf: 2389476 bytes, checksum: 8ca3d9cabd2862c5e82bc4db0cec4071 (MD5) Previous issue date: 2014-03-28 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In this work we study existence and multiplicity of non-negative solutions of the nonlinear elliptic problem −div(A(x,∇u)) = λf(x,u) in Ω, u = 0 in ∂Ω where Ω⊂IRN is a bounded domain with smooth boundary∂Ω,λ≥ 0 is a parameter, f :Ω×[0,∞)−→ IR and A :Ω×IRN−→ IRN satisfy the Carathéodory conditions, A is monotone and f satisfies a growth condition. To this end we use the method of Sub and Supersolutions, Topological Degree Theory, simmetry arguments and variational methods. / Neste trabalho estudaremos existência e multiplicidade de soluções não-negativas do problema elíptico não-linear −div(A(x,∇u)) = λf(x,u) em Ω, u = 0 em ∂Ω, Onde Ω ⊂ IRN é um domínio limitado com fronteira∂Ω suave,λ≥ 0 é um parâmetro, f :Ω×[0,∞)−→ IR e A :Ω×IRN−→ IRN satisfazem as condições de Carathéodory, A é monotônico e f satisfaz uma condição de crescimento. Para este fim utilizaremos o método de Sub e Super Soluções, Teoria do Grau Topológico, argumentos de simetria e métodos variacionais.

Em um ambiente competitivo, sistemas estruturais devem ser projetados levando-se em conta, além da funcionalidade, o custo total de construção e operação da estrutura, bem como a sua capacidade de geração de lucro. Os custos estão diretamente ligados ao risco que a construção e operação da estrutura oferecem. O risco deve ser entendido como o produto de um custo esperado de falha pela probabilidade de que essa falha aconteça. A segurança da estrutura está diretamente relacionada com os coeficientes de segurança adotados em projeto. Verifica-se, portanto, que a minimização do custo total de um sistema estrutural passa, necessariamente, por uma otimização do nível de segurança para o qual o sistema é projetado. Diante desses fatos, neste trabalho realiza-se a busca do coeficiente de segurança parcial ótimo que minimiza o custo esperado total de sistemas estruturais: a chamada otimização de risco baseada em confiabilidade. Para tanto, foi desenvolvido um programa computacional em Fortran que encontra o coeficiente de segurança ótimo. Tal programa está acoplado a um programa de análise de confiabilidade estrutural desenvolvido na EESC/USP e a um programa comercial de elementos finitos. O trabalho inclui alguns estudos de caso, entre eles o de uma torre de telefonia sujeita a cargas de vento e de tornado. Esses estudos mostram que quando parcelas não estruturais dominam o custo, um projeto super-dimensionado não representa grande perda econômica, enquanto um projeto sub-dimensionado pode causar enormes prejuízos. O trabalho aponta que a confiabilidade ótima é altamente dependente das conseqüências e custos de falha. Mostra também que casualidades que possuem grande incerteza e grandes conseqüências de falha tendem a dominar o projeto. O estudo indica que, em situações de projeto diferentes (e.g., carregamentos diferentes), é razoável trabalhar-se com níveis de confiabilidade distintos. Além disso, mostra que a falta de percepção do risco pelas partes envolvidas em um projeto pode levar a contratos inadequados. Finalmente, o estudo revela que para uma estrutura submetida a carregamentos que variam com o tempo, como tornados, o custo e a confiabilidade ótimos são altamente dependentes da vida útil adotada para o projeto. / In a competitive environment, structural systems must be designed considering not only their function, but also their total costs of construction and operation and their ability to generate profit. The costs are directly linked to the risk resulting from construction and operation of the structure. Risk is defined as the product of failure cost by failure probability. The safety of the structure is directly related to safety coefficients adopted in design. Hence, the minimization of the total cost of a structural system necessarily involves an optimization of the safety level for which the system is designed. Based on these facts, the present study investigates the partial safety factor which minimizes the total expected cost of specific structural systems. This is referred to as reliability-based risk optimization. A Fortran computer code is developed to find the optimum safety factor. This code works together with a structural reliability analysis program developed at EESC/USP and with a commercial finite element program. Some case studies are presented, including the design of a steel frame communications tower, subjected to extreme storm and tornado wind loads. These studies show that when non-structural terms dominate the cost function, it is not too costly to over-design, but an under-designed project can cause huge money losses. The study shows that optimum reliability is strongly dependant on limit state exceedance consequences. It also shows that events with high uncertainty and high failure consequences generally dominate the design, and that for different design situations (e.g., multiple hazards) it is reasonable to work with different reliability levels. Moreover, it shows that when risk is not properly understood, it is also not properly dealt with by the parties involved, leading to inadequate contracts. Finally, the study shows that for structures under time-varying loads, such as tornados, the optimum reliability is strongly dependent on the selected design life.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-23T01:58:52Z No. of bitstreams: 1 THASSIO NÓBREGA GOMES - TESE PPGEQ 2016..pdf: 2654061 bytes, checksum: ac0f5ea653fa24b05725f94f3e01236b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-23T01:58:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 THASSIO NÓBREGA GOMES - TESE PPGEQ 2016..pdf: 2654061 bytes, checksum: ac0f5ea653fa24b05725f94f3e01236b (MD5) Previous issue date: 2016-08-30 / A influência do trabalho mecânico nos procedimentos de otimização via minimização da taxa de geração de entropia (EGM) de sistemas reativos e não reativos, tem sido objeto de análise nesta tese. As metodologias utilizadas na maioria dos trabalhos de otimização empregam, em sua estrutura, apenas balanços de massa e energia, desconsiderando a 2° Lei da termodinâmica a qual possui aplicações relevantes nos sistemas propostos. A metodologia usada consiste na utilização conjunta da 1° e 2° Lei da termodinâmica visando estabelecer as condições ótimas de operação do processo de produção do propileno glicol (sistema reativo) e da cristalização do ácido monocloroacético (sistema não reativo). Portanto, o principal objetivo consiste na determinação dos efeitos do sistema de agitação nos procedimentos de otimização por meio da EGM aplicada aos sistemas reativos e não reativos. Tais considerações têm sido possíveis através da análise dimensional, de acordo com o método de Rayleigh & Buckingham, que leva em conta os parâmetros físicos e geométricos e as variáveis chave do sistema. Considerando o sistema reativo observa-se um aumento significativo na taxa de conversão, de 36% (sistema de não-optimizado) a 95% (sistema optimizado) com uma consequente redução de subprodutos. Para o sistema de cristalização a inclusão do sistema de agitação permite observar um aumento da taxa de geração de entropia; tal comportamento pode produzir um impacto significante no sistema de refrigeração. Além disso, tem sido possível estabelecer a influência do trabalho do agitador no procedimento de otimização para os sistemas reativos e não reativos. Os resultados também indicam que com a utilização da análise entrópica como ferramenta de otimização, tem-se comprovado serem simples e fácil de aplicar visto que exigem baixo esforço computacional. / The integration of stirring systems in the calculation and optimization procedures has suffered a significant lack of attention, what it can reflect in the results because such systems provide an additional energy to the process, besides promote a better distribution of mass and energy. This is meaningful for the reactive systems, particularly for the Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR), for which the key variables and parameters, as well as the operating conditions of stirring systems can play a pivotal role. Neglected these factors can lead to sub-optimal results as can be observed in the literature. It is also well known that the sole use of the First Law of Thermodynamics as an optimization tool can not yield expected results, hence the joint use of the First and Second Laws condensed into a procedure so-called entropy generation minimization (EGM) has shown itself able to drive the system towards better results. Therefore, the main objective of this thesis is to determine the effects of key parameters of the stirring system in the optimization procedures by means of EGM applied to the reactive and non reactive systems. Such considerations have been possible by dimensional analysis according to Rayleigh and Buckingham's method, which takes into account the physical and geometric parameters and the variables of the reactive system. Consider for the simulation purpose the production of propylene glicol, the results have shown a significant increase in the conversion rate from 36% (not-optimized system) to 95% (optimized system) with a consequent reduction of byproducts. In addition, it has been possible to establish the influence of the work of the stirrer in the optimization procedure for the reactive and non reactive systems. The results also indicate that the use of the entropic analysis as optimization tool has been proved to be simple, easy to apply and requiring low computational effort.