Orientadores: Maria Regina Wolf Maciel, Betânia Hoss Lunelli / Tese (doutorado) ¿ Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T13:48:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ardila_YuranyCamacho_D.pdf: 7705979 bytes, checksum: 19a2840a168991456944a44d857667ee (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A produção de biocombustíveis a partir da biomassa apresenta-se como uma alternativa para suprir as limitadas reservas de petróleo. A biomassa, atualmente, está sendo usada para diferentes processos termoquímicos, entre os quais a gaseificação é o de maior destaque. A gaseificação produz gás de síntese que é uma mistura, principalmente, de CO, H2 e CO2. Este gás serve para produzir energia, diferentes produtos químicos e biocombustíveis, como por exemplo, o bioetanol. A partir do gás de síntese, a produção de bioetanol pode ser realizada usando catalisadores químicos ou biocatalisadores, sendo este último processo conhecido como fermentação do gás de síntese. Para o processo integrado de gaseificação da biomassa e posterior fermentação para produção de bioetanol, as informações na literatura são escassas, o que dificulta avaliar a viabilidade desta nova tecnologia, em termos de condições operacionais. O uso de modelos matemáticos e sua simulação computacional podem auxiliar neste estudo. A literatura dispõe de vários estudos envolvendo simulações computacionais aplicadas à gaseificação de diferentes biomassas. Porém, poucos abordam a caracterização real do processo e as propriedades da biomassa utilizada, considerando apenas as propriedades para o carvão mineral, o que acaba gerando divergência nos resultados. Além disso, a maioria fundamenta suas simulações em modelos simples com base na caracterização elementar-imediata, que acaba limitando o desenvolvimento de plantas virtuais, que são baseadas na análise composicional da biomassa quando focadas na produção de bioetanol como etapa final ou como integração do processo. Assim, este trabalho tem como objetivos estudar o processo completo de gaseificação e realizar um estudo preliminar da fermentação do gás de síntese, mediante simulações computacionais, para definir as melhores condições e variáveis que afetam o processo global quando o bagaço de cana-de-açúcar é utilizado como matéria-prima. As simulações foram desenvolvidas utilizando o simulador comercial Aspen Plus¿ e os resultados validados com dados experimentais da literatura e dados obtidos nos Laboratórios LDPS/LOPCA/BIOEN/FEQ/UNICAMP. Para a completa simulação do processo, várias etapas foram estudadas e divididas para melhor entendimento. Foram desenvolvidos modelos matemáticos para predizer propriedades necessárias para o desenvolvimento de processos termoquímicos. Simulações baseadas nas análises elementar-imediata e composicional da biomassa foram realizadas para definir a decomposição inicial da biomassa, demonstrando os diferentes rendimentos e produtos que são gerados e que são a base da etapa inicial da gaseificação. Simulações completas da gaseificação foram desenvolvidas para estudar a gaseificação em diferentes tipos de reatores. A influência das condições de operação na gaseificação como temperatura, razão de equivalência (ER), injeção de vapor e temperatura do pré-aquecedor do ar no desempenho do gaseificador foram avaliadas. Com as condições operacionais da gaseificação definidas foi proposta uma simulação para representar a fermentação do gás de síntese. A partir dos resultados obtidos foi constatado que a composição do gás de síntese é alterada pelo aumento do ER e pela injeção de vapor no processo, e diferentes concentrações de bioetanol são obtidas quando a pressão de entrada do gás de síntese é alterada / Abstract: The production of biofuels from biomass is presented as an alternative to save the limited oil reserves. Currently, biomass is being used for different thermochemical processes, including gasification which is the most prominent. Gasification produces synthesis gas which is a mixture mainly of CO, H2 and CO2. This gas is used to produce energy, several chemicals and biofuels, such as ethanol. The ethanol from synthesis gas may be produced using chemical catalysts or biocatalysts, this latter process is known as fermentation of syngas. The information in the literature is scarce for the integrated gasification of biomass and subsequent fermentation to produce ethanol, making it difficult to see the feasibility of this new technology, in terms of operating conditions. The use of mathematical models and their computer simulation can help this study. Typically, numerous studies involving computer simulations, applied to different biomass gasification, are found in the literature. However, few of them approach the real characterization of process and properties for used biomass, considering only the properties for coal, which ends up generating divergence in the results. Moreover, most of the simulations are grounded on simple models based on proximate-ultimate characteristics, which end up limiting the development of virtual plants, which are based on biomass compositional analysis when focused on the production of ethanol as the final step or as integration process. Thus, the aims of this work are to study the complete gasification process and to carry out a preliminary study of synthesis gas fermentation, through computer simulations, in order to define the best conditions and variables that affect this global process when sugarcane bagasse is used as raw material. The simulations were developed using Aspen Plus ¿ simulator and the results validated with experimental data from literature and data obtained in the laboratories LDPS / LOPCA / BIOEN / FEQ / UNICAMP. For the full simulation of the process, several steps were studied and divided for a better understanding. Mathematical models were developed to predict properties required for the development of thermochemical processes. Simulations based on biomass analysis as proximate-ultimate and compositional were done to define the initial decomposition of biomass, demonstrating the different yields and products that are generated and which are the basis of the initial stage of the gasification. Complete simulations of gasification were carried out to study different types of gasification reactors. The influence of operating conditions at gasification performance was investigated; variables such as temperature, equivalence ratio (ER), steam injection and preheater temperature were evaluated. With the set conditions of gasification was proposed a simulation to represent the fermentation of syngas. It was demonstrated that the synthesis gas composition is changed when increased the ER and steam injection; and different ethanol concentrations are obtained when the input pressure of the synthesis gas is changed / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutora em Engenharia Quimica

Seminario para optar al título de Ingeniero Comercial, Mención Administración / Este plan de negocios está dirigido a exponer y justificar la idea de emprendimiento sustentada en la asesoría de diseño y venta de productos realizados en la tecnología de impresoras 3D, bajo el nombre comercial de “Print3d Pal”. La empresa “Print3d Pal” está enfocada en servicios de diseño e impresión 3D personalizada, utilizando maquinaria de última generación. Sus principales servicios son: 1) Prototipado; confección de un modelo preliminar para una compañía preferentemente de manufactura utilizado para probar características funcionales o físicas del producto final que quiere comercializar la compañía cliente, 2) Merchandising de baja escala; son productos de publicidad diseñados e impresos para una compañía cliente enfocados en captar la atención y generar reconocimiento de marca potenciales en consumidores mediante diseños innovadores y de mayor complejidad, y 3) Merchandising de gran escala; son productos de publicidad diseñados e impresos para una compañía cliente enfocados en captar la atención y generar reconocimiento de marca en potenciales consumidores mediante diseños de menor complejidad, menor costo, menor definición pero mayor rapidez de impresión. Esta gama de servicios permite a la empresa abarcar un mayor mercado y de esta manera mejorar su rendimiento. La empresa será fundada como una sociedad limitada conformada por 4 socios iniciales, quienes formarán parte de la dirección general, con un aporte igualitario de $ 5.530.263 pesos lo que generara un capital total de $ 22.121.050. Su oficina comercial estará ubicada en 8vo piso del edificio ubicado en Padre Mariano #114, Providencia, Santiago. En cuanto al mercado de las impresiones 3D en Chile, actualmente vive una etapa de crecimiento atribuible a la etapa inicial del producto, por lo tanto, y tanto para los productos de prototipado y merchandising existen oportunidades ligadas a apoderarse de parte de mercado creciente. Para el prototipado rápido existe mayor competencia que para el merchandising aunque no es mucha, esto se debe a la mayor demanda por estos servicios que hay en el mercado y al mayor desarrollo de este servicio. Debido al menor poder de negociación de los clientes y proveedores, y la menor amenaza de sustituto, además de las ventajas para los clientes que aporta el prototipado, deducimos que si bien ambos mercados tienen atractivo el prototipado tiene características que hacer prever mayores beneficios de él. Asimismo, en el plan de marketing se define la estrategia de posicionamiento general como más por lo mismo, pues a grandes rasgos se entregará un servicio integral, a diferencia del grueso de la competencia, por el mismo precio de mercado. Para sostener el concepto atractivo de cercanía se muestra una imagen corporativa minimalista, que proyecta la idea de creatividad y universalidad. Respecto al tema financiero, la inversión requerida por el proyecto es completamente avalada por los flujos esperados para un periodo de 10 años, siendo totalmente rentable y recuperando la inversión inicial durante el primer año de funcionamiento, lo que resulta muy atractivo y auspicioso para el futuro de la empresa.

Orientador: Florivaldo Menezes Filho / Banca: Yara Borges Caznók / Banca: Eduardo Seincman / Banca: Paulo Roberto Ferraz von Zuben / Banca: Luciana Sayure Shimabuco / Resumo: Este trabalho trata da influência do pensamento eletroacústico sobre a obra para piano de György Ligeti do período de 1976 a 2001. Visamos a demonstrar nossa hipótese de que, embora distantes cronologicamente dos anos em que o compositor trabalhou no Estúdio de Música Eletrônica de Colônia, tais composições foram impactadas por essa experiência. Além disso, defendemos que este aspecto também resultou em novos estilemas pianísticos e, consequentemente, na expansão escritural do repertório para piano. Baseamo-nos em escritos de Ligeti (1958-1959, 1960, 1980, 1993, 1996), bem como nas ideias de Michel (1995), Toop (1999) e Delaplace e, por meio da análise dessas ideias e estudo do repertório composto por Ligeti no referido período, pudemos verificar que existe, de fato, uma relação estreita, apesar de não aparente, entre a experiência eletrônica deste compositor e sua escritura derradeira para piano / Abstract: This thesis discusses the influence of György Ligeti's electroacoustic thinking on his piano work from 1976 to 2001. Our goal is to demonstrate that the years when the composer worked at the electronic music studio in Cologne had a strong impact on his later compositions, even though these two periods are chronologically distant from each another. We also argue that this factor resulted in new stylistic elements and as a consequence in the scriptural expansion of his pianistic repertoire. On the basis of Ligeti's writings (1958-1959, 1960, 1980, 1993, 1996), as well as of Michel's (1995), Toop's (1999) and Delaplace's, and through an analysis of their ideas and a study of Ligeti's repertoire between 1976-2001, we were able to find that there is actually a veiled but close relationship between Ligeti's electronic experience and his later set of piano works / Doutor

[pt] Os sistemas de recomendação são um tema de pesquisa constante devido a sua grande quantidade de aplicações práticas. Estes sistemas podem ser abordados de diversas maneiras, sendo uma das mais utilizadas a filtragem colaborativa, em que para recomendar um item a um usuário são utilizados dados de comportamento de outros usuários. Porém, nem sempre os algoritmos de filtragem colaborativa atingem níveis de precisão necessários para serem utilizados em aplicações reais. Desta forma este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho da análise probabilística de semântica latente (PLSA) aplicado a sistemas de recomendação. Este modelo identifica grupos de usuários com comportamento semelhante através de atributos latentes, permitindo que o comportamento dos grupos seja utilizado na recomendação. Para verificar a eficácia do método, apresentamos experimentos com o PLSA utilizando os problemas de recomendação de anúncios na web e a recomendação de filmes. Evidenciamos uma melhoria de 18,7% na precisão da recomendação de anúncios na web e 3,7% de melhoria no erro quadrático sobre a Média das Médias para o corpus do Netflix. Além dos experimentos, o algoritmo foi implementado de forma flexível e reutilizável, permitindo adaptação a outros problemas com esforço reduzido. Tal implementação também foi incorporada como um módulo do LearnAds, um framework de recomendação de anúncios na web. / [en] Recommender systems are a constant research topic because of their large number of practical applications. There are many approaches to address these problems, one of the most widely used being collaborative filtering, in which in order to recommend an item to a user, data of other users` behaviors are employed. However, collaborative filtering algorithms do not always reach levels of precision required for the use in real applications. Within this context, the present work aims to evaluate the performance of the probabilistic latent semantic analysis (PLSA) applied to recommender systems. This model identifies groups of users with similar behaviors through latent attributes, allowing the use of these behaviors in the recommendation. To check the effectiveness of the method, there were presented experiments with problems of both web ad recommending and film recommending. An improvement of 18,7% were found in the accuracy of the recommendation of ads on the web and we also found 3.7% of improvement in Root Mean Square Error over the Means of Means baseline system for the Netflix corpus. Apart from the aforementioned experiments, the algorithm was implemented in a flexible and reusable way, allowing its adaptation to other problems with reduced effort. This implementation has also been incorporated as a module of LearnAds, a framework for the recommendation of ads on the web.

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Mecánica / Both the CAD software and FEM software have a significant impact on engineering nowadays. Even though both are powerful tools for design and analysis, the main drawback is that CAD geometries and Finite Element models do not entirely match, which results in the necessity to re-parameterize the geometry many times during the solution cycle in FEM. Isogeometric Analysis (IGA) was proposed to fulfill this gap and create the direct link between the CAD design and FEM analysis. The main idea of IGA is to substitute the shape functions used in FEM by the shape functions used in the CAD software. In particular, one of the main drawbacks of NURBS basis functions, and therefore of IGA, is the lack of local refinement, which makes them computationally highly expensive in applications that demands a non-uniform refinement of the geometry. Polynomial splines over Hierarchical T-meshes (PHT-splines) were introduced by Deng et al. as a type of spline that allows local refinement and adaptability by means of a polynomial basis capable of parameterizing the geometry. In this work, we demonstrate the application of PHT-splines for two type of problems: time-harmonic acoustic problems, modeled by the Helmholtz equation, and fracture mechanics of thin plate problems, modeled by the Kirchhoff-Love theory. Solutions of the Helmholtz equation have two features: global oscillations associated with the wave number and local gradients caused by geometrical irregularities. The results show that after a sufficient number of degrees of freedom is used to approximate global oscillations, adaptive refinement can capture local features of the solution. The residual-based and recovery-based error estimators are compared and the performance of $p$-refinement is investigated. Moreover, an eXtended Geometry Independent Field approximaTion (XGIFT) formulation based on Polynomials Splines Over Hierarchical T-meshes (PHT-splines) for modeling both static and dynamic fracture mechanic problems for plates described by the Kirchhoff-Love theory is presented. Adaptive refinement is employed using a recovery-based error estimator. Results show that adaptive refinement can capture local features of the solution around the crack tip, improving results in both static and dynamic examples. In both cases, the simulations are done in the context of recently introduced Geometry Independent Field approximaTion (GIFT), where PHT-splines are only used to approximate the solution, while the computational domain is parameterized with NURBS. This approach builds on the natural adaptation ability of PHT-splines and avoids the re-parameterization of the NURBS geometry during the solution refinement process.

Orientador: José Geraldo Trani Brandão / Banca: Francisco José Grandinetti / Banca: Anselmo Monteiro Ilkiu / Resumo: O estudo de um modelo matemático completo, incluindo os servos atuadores, a dinâmica do corpo rígido e o planejamento e geração de trajetórias do manipulador robótico cilíndrico, é um indispensável ponto de partida para aplicações de simulação das juntas e controle de movimentos. As equações cinemáticas obtidas pelas técnicas da Matriz de Transformação Homogênea e Matriz de Transformação Inversa são a solução para a geração de trajetórias, as quais podem ser feitas no espaço cartesiano ou no espaço das juntas e também possibilitam gerar o volume de trabalho do manipulador, que é de grande interesse para a especificação de determinada configuração em aplicações ou tarefas específicas. As equações de movimento foram derivadas usando a formulação Lagrangiana para predizer o comportamento do manipulador quanto à influência da geometria e os parâmetros de massa do manipulador. / Abstract: The study of a complete mathematical model including the servos actuators, the dynamics of the body rigid and the planning and generation of the manipulator's cylindrical robotic trajectories is an indispensable starting point for applications of simulation of the joints and control of movements. The Kinematic equations obtained by the techniques Homogeneous Transformation Matrix and Inverse Transformation Matrix make is the solution for generation of trajectories that can be done in the cartesian space or in the space of the joints and they also make possible to generate the volume of the manipulator's work that is of great interest for specification certain configuration in applications or specific tasks. The movement equations were derived using the formulation Lagrangiana to predict the manipulator's behavior as for the influence of the geometry and the parameters of the manipulator's mass. / Mestre

Orientador(a): Rosangela da Silva Leote / Banca: José Spaniol / Banca: Almir Almas / Resumo: Nesta dissertação, eu discuto algumas das relações entre arte, ciência e tecnologia a partir da conexão entre o papel e a eletrônica. O foco da dissertação é como o papel, tecnologia ancestral, pode ganhar outras aplicações, especialmente na arte, ao se conectar a sistemas de código aberto para robótica. O conhecimento teórico e experimental sobre o tema converte-se na produção de uma série de objetos cinéticos apresentados em uma exposição junto com o texto final desta dissertação, que contém também um tutorial abrindo o código das obras realizadas, permitindo a sua replicação por outras pessoas / Abstract: In this text, I discuss relations between art, science and technology starting from the connection between paper and electronics. The focus is how paper, ancestral technology, can gain other applications, especially in art, when connecting to open source systems for robotics. Theoretical and experimental knowledge on the subject compose a series of kinetic objects presented in an exposition along with the final text of this dissertation, which also contains a tutorial opening the code of the works carried out, allowing their replication by other people / Mestre

Orientador: José Manoel Balthazar / Banca: Airton Nabarrete / Banca: Antonio Roberto Balbo / Banca: Diego Colon / Banca: Geraldo Nunes Silva / Resumo: Esta Tese de Doutorado é composta pelo estudo da aplicação de simulações numéricas automatizadas para solucionar problemas de controle ótimo (PCO) não convexos. Um algoritmo para tratar PCOs não convexos é apresentado como a principal contribuição da Tese. Outra contribuição, a estrutura ASAF - Automated Simulation and Analysis Framework, codificada em linguagem Python e baseada em modernas ferramentas de modelagem, simulação, JModelica.org, e otimização, Interior-Point Optimizer (IPOPT), é utilizada como auxílio para aplicação do referido algorítmo. O algoritmo proposto foi testado de forma metodológica com escala métrica e quatro PCOs não convexos com soluções analíticas exatas conhecidas. A viabilidade de aplicação do algoritmo foi verificada por clássicos métodos estatísticos aplicados aos dados das simulações, alcançando-se os resultados esperados e fundamentando-se a possibilidade de se tratar PCOs não convexos de soluções desconhecidas. Assim, esta Tese apresenta uma contribuição relevante para o tratamento de PCOs não convexos, ao propor um algoritmo para, com uso eficaz dos crescentes recursos computacionais de metaprogramação e automatização, obter solução subótima recomendada aceitável. A mediana da efetividade do algoritmo é estimada, a partir de testes estatísticos, em 93%, com significância de 0,05 (95% de confiança) / Abstract: This doctoral Thesis is comprised by the study of the application of automated numerical simulations to solve nonconvex optimal control problems (OCP). An algorithm to treat nonconvex OCPs is presented as the main contribution of the Thesis. Another contribution of the Thesis, the ASAF-Automated Simulation and Analysis Framework, coded in Python language and based on modern tools of modeling, simulation, JModelica.org, and optimization, Interior-Point Optimizer (IPOPT), is used as an aid in the applicatio n of this algorithm. The proposed algorithm was tested by a methodological procedure with a metric scale and four nonconvex OCPs with known exact analytical solutions. The feasibility of using the algorithm was verified by classic statistical methods applied to the simulations data, achieving the expected outcome and grounding the possibility to treat nonconvex OCPs of unknown solutions. Thus, this Thesis presents a relevant contribution to the treatment of nonconvex OCPs, by proposing an algorithm to, upon the effective use of the increasing computer resources of metaprogramming and automation, obtain an acceptable sub-optimal recommended solution. The median of the algorithm effectiveness is estimated, from statistical tests, in 93%, with a significance of 0.05 (95% confidence) / Doutor

Orientador: Florivaldo Menezes / Banca: Alexandre Roberto Lusqui / Banca: Sérgio Kafejian Cardoso Franco / Resumo: Esta pesquisa tem como principal objetivo elucidar como a estruturação espacial dos sons tem sido utilizada como uma importante estratégia de composição em obras eletroacústicas acusmáticas. Para isso, serão analisadas obras e escritos de alguns dos compositores que mais contribuíram para o assunto, apresentando tanto problemáticas gerais decorrentes da inserção do espacialidade na escritura musical, como técnicas de elaboração da espacialidade encontradas durante as análises das obras. / Abstract: The main purpose of this research is to shed light on how the spatial structuring of sounds has been utilized as an important compositional strategy on electroacoustic acousmatic pieces. For this purpose, compositions and writings from some of the main composers which have contributed to the subject will be analyzed, presenting both the general problematics occasioned by the insertion of spatiality in the musical thinking and elaborative process and the spatial elaborative techniques found during the analyses of the compositions. / Mestre

Orientador: Suzi Marques Spatti Cavalari / Banca: Viviane Aparecida Bagio Furtoso / Banca: Ana Mariza Benedetti / Resumo: A presente pesquisa configura-se como um estudo de caso, de base qualitativa e de cunho etnográfico e objetiva investigar o exercício da autonomia no ambiente de ensinoaprendizagem de línguas Teletandem Institucional Integrado (TTDii) através: (i) do uso de estratégias de aprendizagem por uma aprendiz de inglês como LE e (ii) das características do próprio contexto. Para atingir o objetivo proposto fez-se necessário entender o conceito de autonomia no ensino-aprendizagem de línguas e o ambiente pesquisado. O TTDii é uma modificação do projeto ―Teletandem: Línguas Estrangeiras para Todos‖ (TELLES, 2006) que tem a autonomia como um de seus princípios. Além disso, esta modalidade é um instrumento de aprendizagem on-line de línguas que acontece na UNESP/IBILCE (na cidade de São José do Rio Preto) entre universitários brasileiros e estrangeiros que desejam aprender a língua um do outro. A aprendizagem se dá por meio da comunicação síncrona bilíngue e segue regras instituídas pelos professores que integram o TTDii como parte do currículo de suas disciplinas. A teoria de aprendizagem que embasa este estudo é a Teoria Sociocultural de Vygotsky (1994). A pesquisa justifica-se devido a uma lacuna de estudos quanto à autonomia na nova modalidade de teletandem (TTDii). Além disso, a literatura aponta a necessidade de se promover a autonomia do aprendiz e assim, acompanhar os avanços contemporâneos. O corpus de dados compõe-se da análise das tarefas (regras) do próprio contexto e de uma análise minuciosa sobre as ações de uma interagente brasileira na busca de contemplar suas metas de aprendizagem e de cumprir com as tarefas da disciplina cursada pela aprendiz. A partir da análise das ações da aprendiz no contexto TTDii identificou-se que no caso da aprendiz pesquisada, as estratégias de fazer perguntas, trocar o código linguístico e se avaliar manifestam a autonomia da aprendiz / Abstract: This investigation is characterized as a case study and a qualitative study with ethnographic approach, whose main purpose is to investigate the autonomous exercise in the learnteaching of languages "Teletandem Institucional Integrado" (TTDii) through: (i) the use of learning strategies by an English learning and (ii) by the influence of the context. For that, it is necessary to understand the concept of autonomy in the learn-teaching field and the context analyzed (TTDii). The TTDii is a modification of the project "Teletandem Brasil: línguas estrangeiras para todos" (TELLES, 2006) that has as one of its principles the learning autonomy. The TTDii is an online language learning tool used at UNESP-IBILCE (Rio Preto) with Brazilian and foreign university students who want to learn the others language. The learning occurs through bilingual synchronous communication and follows rules imposed by the professors who work with TTDii as a part of the curriculum of their disciplines. The learning theory that underlies this study is the Sociocultural by Vygotsky (1994), since the learning occurs through practice communities and involves mediations. This investigation is due to the necessity of promoting learning autonomy and then, follows the contemporary advances. Besides that, there is a gap in the studies of autonomy in TTDii. The corpus analyzed includes the tasks of the context and a specific analyzes about the Brazilian learning actions to contemplate her learning goals and to accomplish her tasks. The results showed that, the learning autonomy was manifested by the use of some strategies: ask questions, change the language and self-evaluation / Mestre