Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-06T15:33:11Z No. of bitstreams: 2 Dissertação de Mestrado - Análise de Códigos LDPC ... - Pedro Melo.pdf: 833849 bytes, checksum: da72453652b3de16d9c3b3abc49d270c (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-06T15:33:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação de Mestrado - Análise de Códigos LDPC ... - Pedro Melo.pdf: 833849 bytes, checksum: da72453652b3de16d9c3b3abc49d270c (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-08-03 / Um canal de comunicação discreto não binário e com memória é apresentado com o objetivo de capturar tanto a informação de decisão suave quanto a correlação temporal de um canal com desvanecimento (DFC) quantizado em 2q níveis de quantização. Mostra-se que o canal discreto pode ser descrito explicitamente em termos de seu processo de entrada binário e processo de ruído 2q-ário. Também é mostrado que o canal é simétrico e admite uma expressão simples para sua capacidade de canal. O processo de ruído é então modelado como um modelo baseado em fila (QB), produzindo uma fonte de ruído markoviano estacionário e ergódico de ordem M com 2q + 2 parâmetros. O DFC é aproximado pelo canal discreto com ruído QB, cujos parâmetros são estimados por um processo iterativo que minimiza a divergência de Kullback-Leibler entre as fontes de ruído do DFC e QB. Os modelos obtidos são usados em esquemas de decodificação LDPC desenvolvidos para o canal discreto com ruído QB, em que se observa um ganho de decodificação quando comparado ao caso sem memória.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-09-27T11:59:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERT_Francisco_Diego_Araruna_da_Silva.pdf: 17898343 bytes, checksum: abfd80794cd6d40a804ad123aa5fb4e4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-27T11:59:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERT_Francisco_Diego_Araruna_da_Silva.pdf: 17898343 bytes, checksum: abfd80794cd6d40a804ad123aa5fb4e4 (MD5) Previous issue date: 2016-05-24 / O processo de lingotamento contínuo tem sido empregado em larga escala na indústria do aço no mundo inteiro. A necessidade de elevados patamares de competitividade na indústria do aço tem levado à utilização cada vez mais frequente, por parte daqueles que utilizam lingotamento contínuo, de ferramentas de modelagem matemática da solidificação. A literatura possui diversas referências acerca da construção de modelos matemáticos da transferência de calor no lingotamento contínuo. Entretanto, ainda existem poucos trabalhos mostrando a utilização desses modelos na resolução de problemas metalúrgicos reais, como os de qualidade e estabilidade do processo. Dessa forma, o presente trabalho tem como objetivo empregar um modelo matemático de transferência de calor para propor melhorias em uma máquina de lingotamento contínuo utilizada na fabricação de tarugos de aço. Para a validação do modelo, foi realizado um comparativo de simulações com seis diferentes equações do coeficiente de transferência de calor (hg) disponíveis na literatura – três para o molde e três para a zona de sprays – com os dados reais da máquina. Foi desenvolvida ainda uma ferramenta de otimização da refrigeração secundária (com base no método de Nelder-Mead) que minimiza uma função custo integral construída especificamente para o processo de lingotamento contínuo. Os resultados das simulações com as nove combinações de equações de coeficientes de transferência de calor foram comparadas com dados reais de processo. Esse comparativo contemplou dados de pirometria na saída do molde, zona de sprays e zona de radiação livre, bem como avaliações com base em quatro critérios metalúrgicos de qualidade e processo, no qual foram utilizadas também macrografias de amostras de tarugos. A ferramenta de otimização se mostrou bastante eficiente na definição de parâmetros ótimos da refrigeração secundária, resultando em perfis de temperatura da superfície com baixos níveis de reaquecimento. As análises realizadas com o modelo de transferência de calor mostraram que a inclusão de mais uma zona de sprays (usando vazões por zona definidas pela ferramenta de otimização) e o incremento da seção quadrada para 130x130mm, reduzem a probabilidade de ocorrer trincas por reaquecimento e aumenta a probabilidade da formação uma estrutura equiaxial no centro do tarugo, respectivamente. / The process of continuous casting has been employed on a large scale in the steel industry worldwide. The need for high levels of competitiveness in the steel industry has led to an increasingly use of modeling tools, including those of the continuous casting solidification process. The literature has many references about the construction of mathematical models of heat transfer in continuous casting. However, there are still few studies showing the use of these models to solve real metallurgical problems such as the product quality and process stability ones. The aim of the present work is to employ a heat transfer mathematical model to propose improvements in a continuous casting machine used in the production of steel billets. To validate the model, it was performed a comparative study of between simulations using six different equations for the heat transfer coefficient (hg) available in the literature - three for the mold and three for spray cooling - and the actual data from the machine. It was also developed an optimization tool for the secondary cooling zone (based on the Nelder-Mead method) which minimizes an integral cost function constructed specifically for the continuous casting process. Simulation results using all heat transfer equations combination were compared to real process data. This comparison included temperature data at all three zones (mold exit, spray cooling and radiation), as well as evaluations based on four metallurgical quality and process criteria, using billet macrographs. The optimization tool was very efficient in determining optimum parameters of secondary cooling, resulting in surface temperature profiles with low reheating levels. The analysis performed using the heat transfer model shown that the addition of one more sprays zone (using water flows by zone defined by the optimization tool) and the increase of square section to 130x130mm, reduce the likelihood of reheating midway cracks occurrence and increases the likelihood of forming an equiaxial structure at the center of the billet, respectively.

Orientador: Laercio Luis Vendite / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-08T14:27:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silveira_GracieleParaguaia_M.pdf: 1619969 bytes, checksum: 570ad2c7d6e368e955ded50b3177ab52 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O aumento da incidência de casos de câncer de próstata, nos últimos anos, é um importante problema de saúde pública e um desafio para a ciência médica. Nesta dissertação estudamos a construção de um modelo matemático, que foi desenvolvido para predizer o estadiamento patológico do câncer de próstata. A intenção é auxiliar o especialista no processo de tomada de decisão, com relação ao estágio da doença. O modelo consiste num sistema baseado em regras fuzzy, que combina os dados pré-cirúrgicos - estado clínico, nível de PSA e grau de Gleason - valendo-se de um conjunto de regras, de natureza lingüística, elaborado a partir das informações presentes nos nomogramas já existentes. Com isso esperava-se obter, na saída do sistema, a chance de o indivíduo, com determinado quadro clínico, estar em cada estágio de extensão do tumor: localizado, localmente avançado e metastático. Foram feitas simulações, com dados de pacientes do Hospital das Clínicas/UNICAMP. Os resultados obtidos foram comparados com as probabilidades de Kattan et al, que embora sejam utilizadas nas decisões médicas, são consideradas pessimistas, em relação ao estágio da doença. Com o objetivo de aproximar os resultados, da realidade vivida pelos pacientes, efetuamos algumas modificações na modelagem. Tais mudanças foram suficientes para deixar os resultados mais otimistas e, portanto, mais realísticos / Abstract: The increase of the incidence of prostate cancer is a important problem of public health and a challenge to medical science. In this dissertation, we studied the construction of a mathematical model wich it was developed to predict the pathologic stage of prostate cancer. The intention is to help specialist on the decision process about stage of the disease. The model consists on a system founded in fuzzy laws that it combine the pre-surgicals dates - clinic state, PSA levels and Gleason score - availing of a linguistic laws set made with base on informations of the existents nomograms. Herewith we were hoping to ger person's chance, with clinics characteristics determinates, is in each stage of tumor extension: localized, advanced locally and metastatic. Simulations were made with patient's dates of the Clinics Hospital / UNICAMP. The results were compared with Kattan's probabilities that are used on the medicals decisions. However this probabilities to the disease are considered pessimists. With the aim of approach the results and the reality lived by patients, we did some modifications on the model. This changes were enough to became the results more otimists and therefore more realistics / Mestrado / Biomatematica / Mestre em Matemática Aplicada

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-03-21T18:19:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Mateus Alves Saraiva.pdf: 4124344 bytes, checksum: 1f52f40f0e4a240b6edc7d24f47218e9 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-03-21T18:19:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Mateus Alves Saraiva.pdf: 4124344 bytes, checksum: 1f52f40f0e4a240b6edc7d24f47218e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-21T18:19:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Mateus Alves Saraiva.pdf: 4124344 bytes, checksum: 1f52f40f0e4a240b6edc7d24f47218e9 (MD5) Previous issue date: 2017-10-16 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Manaus, the capital of the Amazonas State, is located at the confluence of the Negro and Solimões rivers, where the Amazonas River forms. The city is the most populous in the state of Amazonas, with 2,020,301 inhabitants, and a population growth of 33% in each decade, on average. In it, was established in the 1950s, the Free Trade Zone of Manaus, which made possible the structuring of an expressive industrial pole. Currently, this polo has 488 industries, according to the Superintendência da Zona Franca de Manaus (SUFRAMA), mostly technology and motorcycle manufacturers, responsible for the generation of approximately 110 thousand direct jobs, collaborating with 1.4% of National GDP. Under all this activity is the Alter do Chão Aquifer (ACA), inserted in the Alter do Chão Formation, consisting of intercalations of sandy, silty, clayey and conglomeratic layers. The ACA has a varied thickness and permeability, reaching, in Manaus, a maximum thickness of 190 m. The city of Manaus has almost 3,000 wells registered in the Sistema de Informação de Águas Subterrâneas (SIAGAS), and are estimated more than six thousand clandestine wells. Several factors led to the intensive use of groundwater: the intense use by the industry of the Manaus Industrial Pole; water distribution network that does not fully cover the city; faults and interruptions in supply; the former water poor quality distributed by the public system (problem currently healed); an intense increase of the population of the city allied to the deficit network. These factors lead to the discussion about the sustainability of the current use of ACA in Manaus. The main objective of this work was to understand the current panorama and dynamics of the uses and groundwater flow, evaluated possible changes caused by anthropic factors, such as the increase and decrease in the number of wells, and by natural factors such as the occurrence of climatic extremes and the decrease trend in annual rainfall. / Manaus, a capital do estado do Amazonas, situa-se na confluência dos rios Negro e Solimões, onde se forma o rio Amazonas. A cidade é a mais populosa do Estado do Amazonas, com 2.020.301 habitantes, e um crescimento populacional de 33% a cada década, em média. Nela foi implantada, na década de 1950, a Zona Franca de Manaus, que possibilitou a estruturação de um polo industrial expressivo. Atualmente, este polo conta com 488 indústrias, segundo a Superintendência da Zona Franca de Manaus (SUFRAMA), em sua maioria nas áreas de tecnologia e montadoras de motocicletas, responsáveis pela geração de aproximadamente 110 mil empregos diretos, colaborando com 1,4% do PIB nacional. Sob toda esta atividade está o Aquífero Alter do Chão (AAC), inserido na Formação Alter do Chão, constituída por intercalações de camadas arenosas, siltosas, argilosas e conglomeráticas. O AAC possui permeabilidade e espessuras variadas, atingindo, em Manaus, uma espessura máxima de 190 m. A cidade de Manaus possui quase 3.000 poços cadastrados no Sistema de Informação de Águas Subterrâneas (SIAGAS), e são estimados mais de seis mil poços clandestinos. Vários fatores levaram ao uso intensivo de água subterrânea: a intensa utilização por parte da indústria do Polo Industrial de Manaus; malha da rede de distribuição de água que não abrange a cidade por completo; falhas e interrupções do abastecimento; a antiga má qualidade da água distribuída pelo sistema público (problema atualmente sanado); aumento intenso da população da cidade aliado à malha deficitária. Estes fatores levam à discussão sobre a sustentabilidade do atual uso do AAC na cidade de Manaus. Este trabalho teve como objetivo principal compreender o panorama e a dinâmica atual dos usos e fluxo da água subterrânea, avaliou possíveis alterações ocasionadas por fatores antrópicos, como o aumento e diminuição do número de poços, e por fatores naturais, como a ocorrência de extremos climáticos e a tendência no decréscimo da pluviosidade anual.

Modelamento médico é uma técnica utilizada por cirurgiões no auxílio da diagnose, comunicação com o paciente, estudos pré-operatórios, definição e simulação de procedimentos cirúrgicos, visando diminuir o tempo cirúrgico e de convalescença do paciente. Em aplicações mais recentes, esta técnica tem sido utilizada no desenvolvimento de próteses personalizadas, possibilitando que reconstituições de grande complexidade sejam feitas de maneira rápida e segura. Resumidamente, a técnica consiste em produzir um protótipo em terceira dimensão do tecido ou deformidade em estudo. Utiliza-se hoje de modernas tecnologias como tomografia computadorizada e prototipagem rápida entre outras, representando um exemplo significativo de integração entre diferentes áreas do conhecimento. Este trabalho apresenta e discute o modelamento médico no que se refere às suas aplicações, enfocando a integração entre as tecnologias de prototipagem rápida, engenharia reversa (RE) e projeto e engenharia assistidos por computador (CAD/CAE). É feita uma descrição dos procedimentos de geração dos modelos médicos usando técnicas de prototipagem rápida a partir de dados obtidos de tomografia computadorizada, e um estudo de sua precisão dimensional e geométrica. São explorados os recursos possibilitados pela integração com sistemas CAD/CAE, e apresentadas aplicações reais das técnicas na área de cirurgias craniofaciais, evidenciando as vantagens de sua utilização e validando os procedimentos propostos. / Medical modeling is a technique used by surgeons in the diagnosis, communication with the patient, preoperative studies, definition and simulation of surgical procedures. It helps to reduce the operative and convalescence time. It consists of producing a prototype in third dimension of the tissue or deformity in study. In some more recent applications, this technique has been used to develop customized prosthesis, enabling that quite complex reconstructions can be made in a safe and fast way. Nowadays, it uses modern technologies as the computer tomography and rapid prototyping, and it represents significant example of integration among different areas of the knowledge. This work presents the medical modeling and discusses its applications, with emphasis in the integration of the technologies of rapid prototyping, reverse engineering (RE) and computer aided design and engineering (CAD/CAE). It is made a description of the procedures to generate the medical models using rapid prototyping techniques starting from computer tomography data, and a study regarding the dimensional and geometric precision of the medical models generated by rapid prototyping. The advantages of the integration with CAD/CAE technologies are shown and a case study is developed aiming to validate the proposed procedures.

O oxicorte produz superfícies que variam entre um padrão semelhante à usinagem até outro em que o corte é praticamente sem qualidade. Além das condições de equipamentos e habilidade de operadores, estas possibilidades são conseqüências da correta seleção de parâmetros e variáveis de trabalho. O processo baseia-se numa reação química fortemente exotérmica, que gera parte de calor necessário para sua ocorrência juntamente com o restante do calor proveniente da chama do maçarico. A proporção entre estes valores é fortemente dependente, entre outros fatores, da espessura do material utilizado. Este trabalho mostra como calcular a quantidade de energia gerada no oxicorte, com duas metodologias de diferentes autores, estuda de que maneira fatores como a variação da concentração do oxigênio e a temperatura inicial das chapas cortadas podem variar o balanço térmico e simula, com a utilização de Redes Neurais Artificiais, alguns dos dados necessários para a realização destes cálculos. Para isto foram cortadas chapas de aço carbono ASTM A36 de 12,7 a 50,8 mm, com diferentes concentrações de O2 (99,5% e 99,95%) e diferentes temperaturas de pré-aquecimento das chapas (30 e 230±30ºC). As superfícies cortadas foram caracterizadas, os óxidos produzidos identificados e os resultados foram correlacionados com o uso de tratamento matemático e técnicas de inteligência artificial. Para a realização do trabalho alguns aspectos não existentes em literatura foram superados como o desenvolvimento de uma metodologia para a caracterização dos óxidos de Fe por meio de difração de raios X com o método de Rietveld, a utilização de redes neurais artificiais para estimativa de resultados no processo oxicorte e a comparação entre diferentes redes neurais artificiais, que são também aspectos inéditos apresentados nos sete artigos técnicos publicados no decorrer deste trabalho. Os resultados apresentam: uma metodologia para a análise da eficiência energética do processo, o desenvolvimento de técnicas que, com o emprego de inteligência artificial simulam o comportamento de aspectos do processo, o que por fim possibilita a simulação da análise de sua eficiência energética. / Oxygen cutting process produces surfaces that vary from a machine cut finishing to one of virtually no quality at all. Besides equipment conditions and operators\' skills, these possibilities result from the correct selection of work parameters and variables. The process is based on a highly exothermic chemical reaction that generates part of the heat needed for its occurrence, along with the rest of heat resultant from the flame of the blowpipe. The ratio between these values depends highly on the thickness of the material used. This work shows how to calculate the amount of energy generated in the cutting process. Based on two methodologies of different authors, this research studies how factors such as the change in the oxygen concentration and the pre heating temperature of plates can vary the heat balance and simulates, with the use of Artificial Neural Networks, some of the data needed to perform these calculations. ASTM A36 carbon steel plates, from 12.7 to 50.8 mm thick, with different oxygen concentration (99,5% e 99,95%) and preheating temperatures (30 and 230 ±30ºC) were cut. The cut surfaces and the produced oxides were characterized and the results were correlated with the use of mathematical treatment and artificial intelligence techniques. In order to carry out this work some previously inexistent aspects in literature have been developed, such as a Fe oxides characterization methodology with X-ray diffraction and Rietveld method; the use of artificial neural networks to simulate the results in the oxygen cutting process and the comparison between different artificial neural networks, which are unpublished aspects of this work that can be seen in seven technical papers published while this work was in progress. Results show: a methodology for the analysis of the energy efficiency of the process; the development of techniques that, together with artificial intelligence, simulate the results of aspects of the process; which finally allows the simulation analysis of the energy efficiency of the process.

A Klippe Carrancas, frente do Sistema de Nappes Carrancas, está posicionada na borda sul do Cráton do São Francisco. A klippe é composta por rochas do Grupo Carrancas e estruturada da base para topo por quartzitos puros a micáceos, gradando verticalmente para estaurolita-granada-cloritóide-clorita filito ou cianita-estaurolita-granada xisto cinza porfiroblástico, dependendo das condições do metamorfismo. O metamorfismo gravado nas rochas aumenta para sudeste, da fácies xisto verde superior, na Serra da Estância, até a transição das fácies anfibolito-eclogito na Serra das Bicas, próximo a cidade de Carrancas. Os mapas metamórficos precedentes indicam a posição da isógrada da estaurolita nas proximidades de Itutinga, extremo leste da Serra do Pombeiro, e a ausência de biotita na Serra de Carrancas. A presente investigação reconheceu, a sudoeste de Itumirim, rochas com paragêneses da fácies xisto verde (cianita + clorita + cloritóide + muscovita + quartzo) e na Serra da Estância da fácies anfibolito inferior, zona da estaurolita, que é alcançada com a quebra do cloritóide em presença de cianita (granada + estaurolita + clorita +muscovita + quartzo ± cloritóide ± cianita). Na Serra do Pombeiro as condições da fácies anfibolito médio são alcançadas com o desaparecimento da clorita. Nas Serras de Carrancas e das Bicas ocorre paragênese da fácies anfibolito médio formada por cianita + estaurolita + granada + quartzo + muscovita. A influência da composição química da rocha no desenvolvimento das paragêneses foi avaliada em modelagem usando pseudosseções nos sistemas químicos KFMASH e MnKFMASH. O Mn aumenta consideravelmente o campo de estabilidade da granada. A previsão das associações minerais presentes no restante da região foi examinada a partir da composição química de algumas amostras, havendo boa concordância com os dados de campo. Aliadas às pseudosseções, técnicas de geotermobarometria, via razões catiônicas e geotermobarometria otimizada, permitiram determinar com boa confiabilidade as condições de metamorfismo para rochas dos dois extremos metamórficos descritos na Klippe Carrancas. Os resultados obtidos da comparação dos campos de estabilidade das paragêneses das amostras no sistema MnKFMASH, com os intervalos P-T da geotermobarometria otimizada forneceram condições de pico metamórfico para a Serra da Estância em 10,0 ±1,7 kbar e 577 ±8°C. Para a Serra das Bicas o pico metamórfico foi alcançado em 12,9 ±1,0 kbar e 608,5 ±19,5°C, com paragênese retro-metamórfica estabilizada em 7,0 ±2,2 kbar e 541,5 ±25,5°C. As associações minerais das amostras estudadas (estaurolita-granada-clorita-cloritóide-muscovita-quartzo - Serra da Estância; cianita-estaurolita-granada-quartzo-cianita - Serra das Bicas) são paragêneses típicas das fácies xisto-verde superior e anfibolito, respectivamente. No entanto, os resultados da geotermobarometria otimizada indicam que as rochas foram expostas a regimes mais elevados de pressão, colocando-as na transição com a fácies eclogito. Como as rochas são pelitos verdadeiros, de composição química restrita, as associações minerais de fácies anfibolito persistem em condições de maior pressão. / The Carrancas Klippe, front of the Carrancas Nappe System, is positioned at the southern edge of the São Francisco Craton. The klippe is composed of rocks from Carrancas Group and is structured from base to top by a pure to micaceous quartzite, grading vertically to a staurolite-garnet-chloritoid- chlorite phyllite or a gray porphyroblastic kyanite-staurolite-garnet schist, depending on the conditions of metamorphism. The metamorphism recorded in these rocks increases to the southeast, from upper greenschist facies in the Serra da Estância to the transition to eclogite facies on Serra das Bicas, nearby Carrancas town. Previous metamorphic maps indicate the position of the staurolite-in isograd near Itutinga town, at far east of the Serra do Pombeiro, and the absence of biotite in the Serra de Carrancas. In this research it was recognized that to the southwest of Itumirim town, the rocks bear greenschist facies paragenesis (kyanite + chlorite + chloritoid + muscovite + quartz) and in Serra da Estância a low amphibolite facies, in the staurolite zone, which is achieved with the breakdown of chloritoid in the presence of kyanite (garnet + staurolite + chlorite + muscovite + quartz ± chloritoid ± kyanite). At Serra do Pombeiro conditions of intermediate amphibolite facies are reached with the disappearance of chlorite. On Serra de Carrancas and Bicas occurs intermediate amphibolites facies paragenesis, formed by kyanite + staurolite + garnet + quartz + muscovite. The influence of bulk composition in the development of some parageneses was evaluated using pseudo-section modelling in KFMASH and MnKFMASH systems. Mn increases the stability field of garnet. The prediction of mineral associations present in the rest of the region was done using the bulk composition of some samples, which show good agreement with field data. Allied to pseudo-sections, isopleth-geothermobarometry and optimal geothermobarometry allowed to determine, with good reliability, the metamorphic peak conditions for rocks of the two metamorphic extremes described in the Carrancas Klippe. The results of comparing the stability fields of the parageneses in the MnKFMASH system of the samples, with P-T intervals from optimal geothermobarometry, provide reliable conditions for the metamorphic peak. In Serra da Estância, peak metamorphic conditions were at 10.0 ± 1.7 kbar and 577 ± 8?. For Serra das Bicas, metamorphic peak conditions were reached at 12.9 ± 1.0 kbar and 608.5 ± 19.5°C, with retro-metamorphic paragenesis stabilized at 7.0 ± 2.2 kbar and 541.5 ± 25.5°C. The mineral associations of the studied samples (staurolite-garnet-chlorite-chloritoid-muscovite-quartz - Serra da Estância; kyanite-staurolite-garnet-quartz-kyanite - Serra das Bicas) are typical parageneses of the greenschist facies and upper amphibolites facies, respectively. However, the results of optimal geothermobarometry indicate that the rocks were exposed to higher pressure regimes, reaching the transition to eclogite facies. Since the rocks are true pelites, with restricted bulk composition, the mineral associations of amphibolite facies persist through conditions of greater pressure.

Orientador: Silvio Roberto Andrietta / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T13:51:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_Erica_M.pdf: 2525603 bytes, checksum: f97ccddcfb17fb8f1171b0c8fafecb97 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho teve por objetivo estudar o processo de fermentação alcoólica operando em batelada-alimentada, analisando o efeito da forma de alimentação do reator, da temperatura e da concentração de inóculo sobre o rendimento fermentativo, a produtividade e a cinética do sistema, encontrando a forma mais adequada de operação das unidades que trabalham com esse tipo de processo. Os ensaios foram realizados em reator de bancada utilizando meio sintético a base de sacarose e extrato de levedura. O microrganismo utilizado foi a cepa de levedura Y904 (Saccharomyces cerevisae). As concentrações de substrato e etanol foram determinadas pelo método colorimétrico em espectrofotômetro, e as concentrações de células foram determinadas pelo método gravimétrico. Para avaliação cinética, utilizou-se um modelo proposto por LEE et. al. 1983 modificado e os parâmentros cinéticos foram ajustados por um programa computacional desenvolvido em Delphi. Através de uma análise estatística realizada no Software Statistica 5.0 foi possível determinar quais parâmetros cinéticos apresentaram variação significativa em relação às variáveis estudadas. Como resultado, observou-se que nas condições estudadas, o rendimento em etanol obteve significância com a temperatura e a concentração de inoculo, sendo que valores elevados foram obtidos em temperaturas extremas e altas concentrações de inoculo. O rendimento em células foi afetado pela temperatura, obtendo valores elevados a baixa temperatura... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Many fermentative processes industrial are realized in the fed-batch way, where the feeding containing substract and/or nutrients are fed the bioreactor. This work has as objective to study the process of alcoholic fermentation operating in fed-batch, analyzing the effect of feeding way the bioreactor, temperature and concentration of yeast about the fermentative yield, the productivity and the kinetic of the system, finding the more appropriate way of operating the units that work with this kind of process. The essays were realized in the bench bioreactor using synthetic substract with sucrose and yeast extract. The microorganism used is the strain of yeast Y904 (Saccharomyces cerevisae). The concentration of substract and ethanol were determined by metric color method in espectrofotometer, and the concentrations of biomass were determined by gravity methody. For the kinetic evaluation was used the proposed model by LEE et. al. 1983 modified and kinetics parameters were adjusted by a software developed in Delphi. Through a statistica analyse in the Software Statistica 5.0 it was possible to determine the kinetic parameters that presented significant variation regarding the variables studied. As a result, it was notice that in the conditions studied, the yield of ethanol obtained significant with the temperature and concentration of yeast, considering that high values were obtained in extreme temperature and high concentration of yeast... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Engenharia Química / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Rubens Maciel Filho, Aline Carvalho da Costa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T00:17:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CcopaRivera_ElmerAlberto_D.pdf: 3934194 bytes, checksum: 1c6032aefcc3c385ecff9996d19bfe11 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Esta tese aborda aplicações de modelagem, metodologias sistemáticas e confiáveis de otimização, além de ferramentas computacionais. Estas áreas podem capturar características quantitativas essenciais dos bioprocessos e possuem grande impacto nas práticas modernas da melhoria de desempenho dos processos petroquímicos e mecânicos. É evidente que o mesmo deve ocorrer com os bioprocessos, uma área em que ainda poucos estudos e desenvolvimentos foram feitos. Porém, espera-se que os bioprocessos construídos em cima dos métodos que consideram a análise do problema, codificados como uma ferramenta matemática apropriada para o uso das ferramentas da engenharia de processos assistida por computador, convertam resultados numéricos em soluções de engenharia úteis para produzir, finalmente, uma melhor compreensão de tais sistemas. Diferentes tipos de metodologias, apropriadas para aplicações em computador, foram estudadas com esta finalidade. Os métodos propostos foram aplicados ao desenvolvimento e otimização da produção de bioetanol. A parte central desta tese consiste de artigos científicos (Capítulos 3 - 8). O Capítulo 3 concentra-se nas técnicas de otimização para estimar os parâmetros do modelo cinético do processo de fermentação alcoólica em batelada para a produção de etanol usando Saccharomyces cerevisiae. O Algoritmo Quasi-Newton (QN) e o Algoritmo Genético de código real (RGA) foram usados para resolver o problema de estimação e encontrar uma solução ótima. O Capítulo 4 fornece um modelo híbrido adaptativo que considera o efeito da temperatura na cinética da fermentação alcoólica, representada por redes neurais. O potencial de um RGA e de um algoritmo genético de código binário (BGA), para re-estimar os parâmetros da rede neural, foram avaliados. O desempenho destes algoritmos foi comparado com o algoritmo Quasi-Newton (QN). No Capítulo 5 foi avaliado um procedimento para o desenvolvimento de um modelo matemático robusto para um processo de fermentação alcoólica industrial. O modelo proposto é um modelo híbrido neural, que combina equações de balanço de massa e energia com redes do tipo Functional Link Network para descrever a cinética. Estas redes apresentaram uma boa capacidade de aproximação não-linear, embora a estimação dos seus pesos seja linear. O Capítulo 6 propõe uma nova metodologia para estimação de parâmetros cinéticos. A primeira etapa consiste na obtenção de valores iniciais para todos os parâmetros do modelo. Conseqüentemente, um RGA foi usado para a estimação simultânea dos parâmetros. Na terceira etapa, os parâmetros mais significativos foram identificados usando o planejamento Placket-Burman (PB). Finalmente, os parâmetros mais significativos foram otimizados usando o algoritmo QN, que converge para o ótimo muito mais rápido que o RGA. No Capítulo 7 a modelagem de processos biotecnológicos foi estudada com foco no desenvolvimento das metodologias que podem ser usadas sempre que uma reestimação dos parâmetros seja necessária. O desempenho de um modelo híbrido neural e de um modelo fenomenológico, ambos considerando o efeito da temperatura na cinética, foi avaliado não somente em termos de sua exatidão em descrever os dados experimentais, mas principalmente pelas dificuldades envolvidas na adaptação de seus parâmetros. No Capítulo 8, o modelo não-linear de um processo de fermentação alcoólica extrativa, representado por Redes Neurais Multilayer Perceptron foi otimizado, usando RGA e BGA, para encontrar condições ótimas de operação. A fim de verificar a validade do modelo neural, os resultados foram comparados à otimização de um modelo determinístico, onde os parâmetros cinéticos foram determinados experimentalmente como funções da temperatura. Adicionalmente, o Apêndice A apresenta informações suplementares a respeito da verificação do comportamento não-linear das variáveis do processo extrativo de fermentação alcoólica. Com a finalidade de comparar os resultados de otimização deste processo empregando algoritmos genéticos, o Apêndice B apresenta os resultados de otimização usando Programação Quadrática Sucessiva / Abstract: This thesis addresses the issues of modeling, systematic and reliable optimization methodologies, analysis and computational tools. These fields can capture essential quantitative features of the processes and have a great impact on the modern practices of petrochemical and mechanical process performance improvement. It is evident that the same should occur with bioprocesses, a field in which very little studies and developments has been made. However, it is expected that the bioprocesses built upon methods that consider the problem analysis, codified into a mathematical tool appropriate for the use of computer aided process engineering tools, will transform numerical results into useful engineering solution to finally produce a better understanding of the bioprocess. Different types of models, suitable for computer-aided applications, have been studied for this purpose. The proposed methods are applied to the development and optimization of bioethanol production. The main part of the thesis consists of journal papers (Chapters 3 - 8). Chapter 3 focuses on the optimization techniques to estimate the kinetic model parameters of batch fermentation process for ethanol production using Saccharomyces cerevisiae. The potential of Quasi-Newton (QN) and Real-Coded Genetic Algorithm (RGA) to solve the estimation problem is considered to find out the optimal solution. Chapter 4 provides an adaptive hybrid model that considers the effect of temperature on the kinetics of alcoholic fermentation, represented by neural networks. The potential of a RGA and a binary-coded genetic algorithm (BGA) to re-estimate the parameters of the neural network is evaluated. These algorithms were compared to the quasi-newton algorithm (QN) in terms of performance of the hybrid model. In the Chapter 5 a procedure for the development of a robust mathematical model for an industrial alcoholic fermentation process was evaluated. The proposed model is a hybrid neural model, which combines mass and energy balance equations with Functional Link Networks to describe the kinetics. These networks have been shown to have a good non linear approximation capability, although the estimation of its weights is linear. Chapter 6 proposes a new methodology to estimation of kinetic parameters. The first step is to obtain initial values for all parameters in the model and then a RGA is used to calculate the parameters in the model. The third step is to identify the most significant of the parameters using Plackett and Burman design (PB) and finally the most significant are optimized using a QN algorithm, which converges much more quickly than RGA to the optimal. In the Chapter 7 the modeling of biotechnological processes is studied with focus on developing methodologies that can be used always that a re-estimation of parameters is necessary. The performance of a hybrid neural model and a first-principles model, both considering the effect of temperature on the kinetics, are evaluated not only by their accuracy in describing experimental data, but mainly by the difficulties involved in the adaptation of their parameters. In the Chapter 8 the non-linear model of an extractive alcoholic fermentation process, represented by neural networks, is optimized using RGA and BGA to determine the optimal operational conditions. In order to check the validity of the computational modeling, the results were compared to the optimization of a deterministic model, whose parameters were experimentally determined as functions of the temperature. Furthermore, Appendix A provides additional information regarding the verification of the non-linear behavior of the variables of the extractive alcoholic fermentation process. With the purpose to compare the optimization performances of this process by genetic algorithms, Appendix B presents the results of optimization using successive quadratic programming / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Liliane Maria Ferrareso Lona / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T23:37:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franco_IvanCarlos_M.pdf: 1044560 bytes, checksum: 8f4fdd66626d63245a2131f55b09f807 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Polimerização via radical livre controlada (CRP) tem recebido cada vez mais atenção como uma técnica para produção de polímeros com micro estrutura altamente controlada. Em particular, distribuições de pesos moleculares estreitas são obtidas, com polidispersidade muito próxima de um, sendo um campo promissor na ciência de polimerização com estruturas controladas. Um importante requisito para engenharia de polimerização e desenvolvimento de polímeros é a construção de modelos matemáticos úteis, especialmente aqueles de natureza mecanística, com validação experimental. O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de modelos matemáticos abrangentes para simulação de polimerização para mecanismo RAFT. Metacrilato de metila em benzeno a 60°C na presença de 2,2-cianopropil 1- pirrolecarboditioato (agente RAFT) e com AIBN como iniciador em um reator batelada será considerado como estudo. Os pesos moleculares foram calculados utilizando o método dos momentos. Uma análise paramétrica considerando o efeito da concentração de iniciador e da concentração de agente RAFT foi realizada. O modelo predito está de acordo com os dados experimentais da literatura, o que atesta sua validade para ser utilizado no controle de estruturas poliméricas obtidas no processo RAFT / Abstract: Lately, Living Free Radical Polymerization (LFRP) has been detached as a technique for the production of polymers with highly controlled microstructure. In particular, narrow distributions of molecular weights are obtained, with polydispersity values next to one. So, this technique is a promising field in the science of polymerization with controlled structures. An important requirement for engineering of polymerization and polymer development is the construction of useful mathematical models, especially those of mechanistic nature, with experimental validation. The objective of this work was to develop comprehensive mathematical models to simulate polymerization from RAFT mechanism. Methyl Methacrylate in benzene at 60°C in the presence of 2-cyanoprop-2-yl 1-pyrrolecarbodithioate (agent RAFT) and with AIBN as the initiator in a batch reactor was considered. The molecular weights have been calculated using the method of moments. A parametric analysis considering the effect of the initiator and agent RAFT concentrations was performed. Models prediction showed good agreements with experimental data from literature, what certifies its validity in being used in the control of polymeric structures in RAFT process / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química