Dissertação apresentada para obtenção parcial do grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação dos Profs. Doutores Zita Maria Almeida do Vale, Carlos Fernando da Silva Ramos e António Carlos Sepúlveda Machado e Moura

Tecnologia de montagem de superfície (SMT) é um método para construção de circuitos eletrônicos, nos quais os componentes são montados diretamente sobre a superfície da placa de circuito impresso. Tais dispositivos eletrônicos são chamados de dispositivos de montagens de superfície ou SMDs. Paralelamente, as vantagens oferecidas pelo componente eletrônico LED SMD têm causado uma grande aplicação desse dispositivo em substituição ao LED convencional. O presente trabalho apresenta um sistema inteligente baseado em sistemas de inferência fuzzy para estimar valores de intensidade luminosa de equipamentos automotivos a partir de dados de projeto. Embora o trabalho esteja direcionado para a aplicação de LEDs SMD em lanternas traseiras, o trabalho aqui desenvolvido pode ser generalizado e usado em outras aplicações industriais, tais como semáforos de trânsito, painéis eletrônicos de mensagens ou qualquer outra aplicação onde use LEDs SMD em conjunto. Resultados de protótipos são apresentados para validar a técnica proposta. Por meio desses resultados, pode-se observar que a aplicação de sistemas inteligentes é uma abordagem atrativa para este tipo de problema. / Surface mount technology (SMT) is a method for making electronic circuits in which the components are mounted directly onto the surface of printed circuit boards. Such electronic devices are called surface-mount devices or SMDs. The advantages offered by the electronic component SMD LED (Light Emitting Diode) have caused a wide application of this device in replacement of conventional LEDs. This work shows an intelligent system using fuzzy interference systems to estimate values of luminous intensity in automotive equipments from design data. Although this work is aimed to the application of SMD LEDs in rear lights, methods hereby developed and described can also be used in other applications, such as traffic lights, electronic panels of messages or any other application where SMD LEDs are used in groups. Results of prototypes are presented to validate the proposed technique. From these results, it can be observed that the application of intelligent systems is an attractive approach to this type of problem.

O crescente aumento na demanda de energia elétrica nacional, associada às alterações regulamentares do setor, em que o tempo que um equipamento permanece indisponível para o sistema, aguardando manutenção significa perda de receita para as companhias de energia, motivou a busca por diagnósticos precisos e utilização de técnicas não invasivas que possam ser aplicadas em transformadores em serviço. Assim, o foco desta pesquisa foi o desenvolvimento de uma arquitetura de sistema inteligente baseado em Redes Neurais Artificiais, que a partir de características extraídas de sinais de emissão acústicas provenientes de sensores distribuídos espacialmente no tanque de transformadores de potência, possa identificar internamente o local de ocorrência das descargas parciais e fornecer as distâncias estimadas entre os sensores e o ponto dessa descarga, e com essas distâncias, utilizando técnicas numéricas de triangulação, o sistema fornece também a coordenada espacial da falha auxiliando no diagnostico de defeito do transformador e no processo de tomada de decisões. / The increasing in the demand for national electrical energy coupled with alterations in the regulation of the sector, where the time which a piece of the electrical system equipment stays out of service means loss of income for the electrical companies, has motivated the search for correct diagnostics and usage of non-invasive technics that can be used in tranformers which are in operation. Therefore, the aim of this research was to develop the design of an intelligent system based on Artificial Neural Nets, which through the characteristics extracted from the acoustic emission signals coming from the sensors spatially distributed in the power transformer tank can identify internally the place of the occourrence of the partial discharges and provide the estimate distances between the sensors and the discharges point, so with these distances using triangle technical analysis the system will also provide the spatial coordinate of the flaw for diagnosing the problem with the transformer and help the process of decision making.

Nesta dissertação apresentaremos um m´método para detecção automática da quantidade de carga adicionada em uma lavadora de roupas para que esta possa adequar o seu nível de água e ciclo de lavagem. A máquina na qual este algoritmo foi desenvolvido é uma máquina de eixo vertical (abertura na parte de cima) e utiliza um motor síncrono trapezoidal (BPM do inglês Brushless Permanent Magnet). O algoritmo que será descrito aqui utiliza uma rede neural para inferir a quantidade de carga baseado em informações disponíveis nesta m´máquina como, corrente do motor, velocidade do cesto e tensão de alimentação, entre outros, essas informações estão disponíveis na maioria dos modelos de máquinas de lavar roupas que utilizam esse tipo de motor. A utilização de um algoritmo para detectar automaticamente e de forma precisa a quantidade de roupas é muito importante, pois dessa forma evita-se o desperdício de insumos e, principalmente, água no processo de lavagem. Além disso apresentaremos os resultados que mostram a diferença entre o uso da rede neural e o método linear chamado planejamento de experimento (DOE do inglês Design of Experiments). / In this dissertation a method for automatic load size detection will be presented, so the water level and the washing cycles can be chosen by a washing machine. The machine where this algorithm was developed is a top load washing machine that uses a brushless permanent magnet motor (BPM motor). The algorithm that is going to be described here uses a neural network to deduce the load size based on information available on this machine such as, motor current, basket speed, power supply voltage and others. These signals are available on most washing machines that uses this kind of motor. The use of an algorithm that detects automatically and precisely the load amount is very important in order to avoid the waste of soap, bleach and softner and, more importantly, water during the wash task. Moreover the use of the neural network will be compared with a linear methods called DOE (design of experiment). Finally, results showing the difference between both methods are presented.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-21Bitstream added on 2014-06-13T19:19:31Z : No. of bitstreams: 1 leao_fb_dr_ilha.pdf: 4326970 bytes, checksum: 5e80d8b3eb8a0bff2c52ea28e2f0a451 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho é proposta uma metodologia para a análise e interpretação de alarmes em tempo real em sistemas de distribuição de energia elétrica, considerando o diagnóstico em nível de subestações e redes. A metodologia busca superar as dificuldades e desvantagens dos métodos já propostos na literatura especializada para resolver o diagnóstico de faltas em sistemas de potência. O método proposto emprega um modelo matemático original bem como um novo algoritmo genético para efetuar o diagnóstico dos alarmes de maneira eficiente e rápida. O modelo matemático é dividido em duas partes fundamentais: (1) modelo de operação do sistema de proteção; e (2) modelo de Programação Binária Irrestrita (PBI). A parte (1) é composta por um conjunto de equações de estados esperados das funções de proteção dos relés do sistema, modeladas com base na lógica de operação de funções de proteção tais como sobrecorrente, diferencial e distância, bem como na filosofia de proteção de sistemas de potência. A parte (2) é estabelecida através de uma função objetivo formulada com base na teoria de cobertura parcimoniosa (parcimonious set covering theory), e busca a associação ou “match” entre os relatórios de alarmes informados pelo sistema SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) e os estados esperados das funções de proteção formuladas na parte (1) do modelo. O novo algoritmo genético proposto é empregado para minimizar o modelo de PBI e possui como característica a utilização de dois parâmetros de controle. O algoritmo possui taxas de recombinação e mutação automática e dinamicamente calibradas, baseadas na saturação da população corrente, possuindo uma imediata resposta à possível convergência prematura para ótimos locais. A metodologia desenvolvida para o diagnóstico... / This work proposes a methodology for the analysis and interpretation of real-time alarms in electric power distribution systems in the substation level and network level. The methodology seeks to overcome the difficulties and disadvantages of the methods already proposed in the literature to solve the fault diagnosis in power systems. The proposed method employs a novel mathematical model and a genetic algorithm to carry out the diagnosis of alarms efficiently and quickly. The model is divided into two main parts: (1) a protection system operation model; and (2) Unconstrained Binary Programming (UBP) model. Part (1) provides a set of expected state equations of the protective relay functions established based on the protection operation logic such as overcurrent, differential and distance as well as the protection philosophy. Part (2) is established through an objective function formulated based on parsimonious set covering theory for associating the alarms reported by SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) system with the expected states of the protective relay functions. The novel genetic algorithm use only two control parameters and is employed to minimize the UBP model. In addition the algorithm has recombination and mutation rates automatically and dynamically calibrated based on the saturation of the current population and it presents an immediate response to possible premature convergence to local optima. The methodology developed for the diagnosis of substations is extended to distribution networks considering that the network has sufficient level of automation for remote monitoring of the primary feeders. In this way a new paradigm for protection of distribution networks developed based on Smart Grid concept is proposed. Extensive tests are performed with the methodology applied to distribution... (Complete abstract click electronic access below)

Desde dezembro de 2007, o Brasil está implantando o Sistema Brasileiro de TV Digital (SBTVD). Além de esse novo sistema proporcionar imagens em alta definição e permitir a mobilidade da TV, ele oferece a interatividade, através do middleware Ginga, o qual está sendo disponibilizado em receptores de TV digital para permitir que os telespectadores possam interagir com as aplicações que são transmitidas - juntas com o sinal de áudio e de vídeo - pelas emissoras de TV. Esses receptores de TV digital, ou Set-top Boxes (STBs), como são conhecidos, estão se tornando cada vez mais presentes nas residências, o que possibilita a sua integração com os Ambientes Inteligentes (AmIs), que são cenários compostos por sistemas de automação predial/residencial capazes de se adaptar à presença dos usuários, oferecer serviços e permitir uma interação multimodal com o ambiente. Assim, este trabalho propõe um framework para integração entre AmIs e o SBTVD, a fim de permitir que os serviços e os dispositivos de automação presentes nas residências possam ser gerenciados pelos receptores de TV digital compatíveis com o middleware de interatividade Ginga. O framework proposto define uma arquitetura que é implementada para atender às seguintes funcionalidades: (i) mapeamento dos dispositivos físicos de automação presentes no AmI para o mundo computacional; (ii) suporte ao desenvolvimento de aplicações interativas para acesso aos serviços e aos dispositivos de automação do AmI; (iii) criação de cenários de automação independentes da plataforma de hardware em que serão executados; (iv) reutilização de projetos para otimização do tempo de desenvolvimento de novas aplicações interativas; (v) geração automática de código, em que são construídas aplicações baseadas no perfil do hardware da plataforma-alvo e no perfil da linguagem de programação suportada pelo middleware de interatividade do SBTVD. Além disso, este trabalho é validado através de três estudos de casos que utilizam os conceitos e as ferramentas computacionais propostas no âmbito desta tese. / Since December 2007, Brazil has been introducing the Digital TV Brazilian System (SBTVD). This new system not only provides high definition images and TV mobility, but also offers interactivity by means of middleware Ginga, which has become available in Digital TV receivers in order to grant that viewers are able to interact with the transmitted applications – along with the video and audio signal – by broadcasting stations. Such Digital TV receivers, or the well-known Set-top Boxes (STBs), have ranked high in homes, a factor that enables its integration with Intelligent Environments (AmIs), which are sceneries composed by home automation systems, and may adapt to the presence of users, offer services and allow multimodal interaction with the environment. Thus, this thesis presents a framework for integration between AmIs and SBTVD in order to grant that services and automation devices located in homes can be managed by Digital TV receivers with Ginga interactivity middleware. The referred framework defines an architecture that is implemented with the aim of meeting the following functionalities: (i) physical devices mapping of automation in AmIs to the computational world; (ii) support to the development of interactive applications to access the AmI services and automation devices; (iii) creation of automation sceneries which do not depend on the hardware platform they will be run in; (iv) reuse of projects to optimize the development time of new interactive applications; (v) code automatic generation, in which applications will be constructed based on the profile of the target platform hardware and on the programming language profile supported by the SBTVD interactivity middleware. Besides, this work is validated due to three case studies that utilize concepts and computational tools underlying this thesis.

Sistemas inteligentes têm sido usados no comércio eletrônico como ferramentas de personalização. Eles são destinados a criar ofertas individualizadas de produtos, recomendações direcionadas e até mesmo modificar o design do website para atender a características específicas de usuários. Tais possibilidades de personalização têm o intuito de facilitar o processo de tomada de decisão, melhorar a navegação e fornecer aos usuários da Internet uma sensação de contato social e de individualização em suas atividades online. A presente tese é o resultado de uma pesquisa experimental destinada a testar os efeitos, ao longo do tempo, de recomendações geradas por meio de métodos implícitos de elicitação de preferências. Para isso, foi criado um website experimental, no qual 189 participantes completaram um série de cinco tarefas de compras com um intervalo de uma semana entre cada tarefa. Os resultados foram analisados a partir da técnica do modelo das trajetórias latentes. Foi possível identificar, a partir disso, que recomendações não têm um efeito significativo no esforço para tomada de decisão nas interações iniciais, mas depois da segunda interação, há uma influência observável da presença de recomendações no tempo utilizado para a tomada de decisão. Em média, tempo para a tomada de decisão foi 21,4% menor para sujeitos no grupo teste quando comparados com o grupo controle. Procurando desvendar os mecanismos através dos quais as recomendações geram a redução no esforço para a tomada de decisão ao longo do tempo, uma análise de moderação foi realizada, incluindo-se como variáveis o envolvimento com a tarefa de compras e a familiaridade com o website, medida a partir do número de interações de compras. Com base nisso, considerou-se que o modelo mais adequado para testar a interação da presença de recomendações geradas por métodos implícitos de elicitação das preferências no website seria analisá-la como um moderador da relação entre envolvimento com a tarefa de compras e esforço para a tomada de decisão. Foi possível observar que em uma análise incluindo envolvimento com a tarefa, presença/ ausência de recomendações e familiaridade com o website estas variáveis interagiram entre si em um modelo de moderação moderada, capaz de explicar 40,25% da variância na variável dependente. Este efeito moderador, entretanto, somente demonstrou ser significativo depois da terceira compra simulada. Adicionalmente, os resultados indicaram que a aceitação da recomendação não estava relacionada com a redução no esforço para a tomada de decisão, o que levou à conclusão de que recomendações podem não estar influenciando as escolhas dos consumidores diretamente, mas sendo usadas como pontos de referência que fornecem parâmetros para a tomada de decisão. Isso foi também verificado ao analisar a variância nas escolhas de compras entre os sujeitos que executaram compras com recomendações e os sujeitos no grupo de controle. Os resultados sugerem que as recomendações podem fornecer auxílio importante para a redução do esforço do consumidor na tomada de decisão, mas sua influência se torna efetiva apenas depois que os consumidores estão familiarizados com o website. As companhias de e-comerce podem se beneficiar com tais informações adaptando a maneira com a qual gerenciam e apresentam recomendações aos seus vistantes. / Intelligent systems have been used in electronic commerce for the purpose of personalization. They are intended to tailor product offers, recommendations and even the whole website design to specific users needs and characteristics. Such personalization features are supposed to facilitate decision making process, make internet browsing easier and give the Internet users a sense of social feeling and individualization in their online activity. The present dissertation thesis is the result of an experimental research addressed to test the effects, over time, of recommendations generated by implicit elicitation methods. For that, an experimental website was created, where 189 participants completed a series of five purchase tasks with an interval of one week between each task. Results indicated that recommendations do not have a significant effect on decision effort during initial interactions, but after the second interaction, there is an observable effect of recommendations on time to make a decision. On average, time to make a decision was 21.4% lower for subjects in a test group when compared to the control group. The presence of recommendations generated by implicit elicitation methods at the website was also tested as a moderator of the relationship between involvement with the purchase task and decision effort. It was possible to observe that an analysis considering involvement with the task, presence/absence of recommendations and familiarity with the website these variables interacted in a moderated moderation model capable of explaining 40.25% of the variance of the dependent variable. This moderating effect, however, proved to be significant only after the third purchase took place. Additionally, results demonstrated that recommendation acceptance was not related to effort reduction, what led to the conclusion that recommendations may not be influencing consumers’ choices, but being used as frames of reference that provide parameters for decision making. That was also verified by looking at the variance in the purchase choices between people who executed purchases with recommendations when compared to the control group. Results suggest that recommendations can be important aids to reduce consumer effort, but their influence will only be effective after consumers are familiarized with the website. E-commerce companies can benefit from such information by adapting the way they manage and present recommendations to their visitors.

Submitted by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2018-06-15T00:08:00Z No. of bitstreams: 1 IngridyMPB_DISSERT.pdf: 7607381 bytes, checksum: c08a68ab4cbff8326651716b5e44e1d8 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2018-06-18T16:55:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 IngridyMPB_DISSERT.pdf: 7607381 bytes, checksum: c08a68ab4cbff8326651716b5e44e1d8 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2018-06-18T16:56:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 IngridyMPB_DISSERT.pdf: 7607381 bytes, checksum: c08a68ab4cbff8326651716b5e44e1d8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T16:56:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IngridyMPB_DISSERT.pdf: 7607381 bytes, checksum: c08a68ab4cbff8326651716b5e44e1d8 (MD5) Previous issue date: 2018-02-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of mobile devices for the continuous monitoring of patients with a particular pathology may benefit in their prevention, diagnosis and treatment. The objective of this work is the construction of a Medical Assistance Equipment (EMA) for the monitoring of patients with pathology related to di culty in the food intake process and/or Oropharyngeal Dysphagia. The EMA works by capturing the movements and sound signals generated during the chewing and swallowing process and, from this, identifies the physical type of the food, classifying it as: i) liquid; ii) pasty; iii) solid. It is important to emphasize the requirements for a construction of EMA were taken from the context of Dysphagia. After a classification, the information is stored generating a food history, with detailed information about the meals performed and the distribution of Dysphagia that the patient is. To this end, a domain ontology was implemented with logical axioms capable of classifying the type of physical material of the swallowed food based on the analysis of the data captured during the swallowing process. In order to analyze the results generated by the EMA, experiments were carried out in a real environment with 10 participants, authorized by the ethics committee under the following opinion number: 2.332.026. Each participant was invited to swallow liquid, pasty and solid foods. The data generated by the participants were analyzed and classified by the developed ontology. At the end, the results presented 100% of correct answers in relation to experiments with solid foods, 80% of correct answers in experiments with liquid foods and 75% of correct answers in relation to experiments with pasty foods. A general analysis of the EMA presented the safety area of 85%. Finally, the EMA provided relevant results regarding correct classification of data. Thus, a medical team can monitor, from a distance, the patient’s evolution onwards, the detailed information available, not EMA, facilitating the monitoring process and improving a quality of life of patients requiring remote monitoring / O uso de dispositivos móveis para o monitoramento contínuo de pacientes com uma determinada patologia pode beneficiar significativamente em sua prevenção, diagnóstico e tratamento. O objetivo deste trabalho é a construção de um Equipamento Médico Assistencial (EMA) para o monitoramento de pacientes com alguma patologia relacionada à dificuldade no processo de ingestão de alimentos e/ou Disfagia Orofaríngea. O EMA funciona através da captura dos movimentos e dos sinais sonoros gerados durante o processo de mastigação e deglutição, e, a partir disso, identifica o tipo físico do alimento, classificando-o em: i) líquido; ii) pastoso; iii) sólido. É importante ressaltar que os requisitos definidos para a construção do EMA foram retirados do contexto da Disfagia. Após a classificação, essas informações são armazenadas gerando um histórico alimentar com informações detalhadas sobre as refeições realizadas e o nível de Disfagia que o paciente se encontra. Para este fim, foi implementada uma ontologia de domínio com axiomas lógicos capazes de classificar o tipo físico do alimento deglutido tendo por base a análise dos dados capturados durante o processo de deglutição. Com o intuito de analisar os resultados gerados pelo EMA, foram realizados experimentos em ambiente real com 10 participantes, autorizado pelo comitê de ética sob o seguinte número de parecer: 2.332.026. Cada participante foi convidado a deglutir alimentos líquidos, pastosos e sólidos. Os dados gerados pelos participantes foram analisados e classificados pela ontologia desenvolvida. Ao final, os resultados apresentam 100% de acerto em relação aos experimentos realizados com alimentos sólidos, 80% de acerto em relação aos experimentos realizados com alimentos líquidos e 75% de acerto em relação aos experimento realizados com alimentos pastosos. A análise geral do EMA apresentou o nível de acurácia de 85%. Por fim, o EMA proporcionou resultados relevantes quanto à classificação correta de dados. Assim, a equipe médica pode acompanhar, a distância, a evolução do paciente diante das informações detalhadas disponíveis no EMA, facilitando o processo de monitoramento e melhorando a qualidade de vida dos pacientes que necessitam de acompanhamento a distância / 2018-06-14

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-10-04T21:29:54Z No. of bitstreams: 1 2018_JorgeAndrésGirónCruz.pdf: 3947071 bytes, checksum: 0cce733c018362c50b17b1729129344e (MD5) / Approved for entry into archive by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-10-09T20:43:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_JorgeAndrésGirónCruz.pdf: 3947071 bytes, checksum: 0cce733c018362c50b17b1729129344e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-09T20:43:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_JorgeAndrésGirónCruz.pdf: 3947071 bytes, checksum: 0cce733c018362c50b17b1729129344e (MD5) Previous issue date: 2018-10-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ). / A busca por métodos de produção com melhor controle da qualidade e maior produtividade tem impulsionado o uso de sistemas automatizados em processos industriais como a soldagem. Porém, tornar a soldagem eficiente e econômica, é necessário para reduzir o desperdício de material e tempo gasto na produção e ensaios de verificação de qualidade. Isso pode ser conseguido por meio de sistemas automatizados que substituam os soldadores especialistas e sejam capazes de prever a geometria do cordão de solda a partir dos parâmetros de soldagem – permitindo que um processo realizado com os parâmetros determinados forneça uma junta com as propriedades mecânicas desejadas. Durante anos, muito se tem feito no sentido de prever os problemas na soldagem com o intuito de torná-la um processo estável, capaz de efetuar uniões de peças com o mínimo de interferência humana. Dos vários sensores utilizados em processos de soldagem, ainda não há uma opção eficaz capaz de identificar, diretamente, as características do cordão obtido durante o processo. Esse é um fator limitante no controle do processo, pois somente é possível determinar as características do cordão após a realização da solda através de ensaios (destrutivos ou não), quando nenhuma ação de controle pode ser tomada. Este trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema de monitoramento da poça de fusão em tempo real usado para obter imagens do comportamento da oscilação da poça durante a solda. Uma nova abordagem para este tipo de imagens é a utilização de um sistema de iluminação por laser do processo, de modo que uma imagem de alta qualidade natural da poça de fusão, eletrodo e cordão de solda possa ser obtida, dando detalhes da poça e arredores. Essa estratégia, independente de modelos pré-definidos do processo, permite controlar a penetração dos cordões de solda no processo GMAW no modo de transferência metálica por curto-circuito (GMAW-S). Para o modelo e controlador definiuse a utilização de sistemas inteligentes focados diretamente nas medições da oscilação da poça de fusão e a estimação da penetração dos cordões de solda a partir dos parâmetros de processo. Finalmente, um modelo para relacionar a profundidade da penetração, a frequência de oscilação da poça com a formação e o padrão das escamas na superfície do cordão de solda é proposto. / The search for methods of production with better quality control and greater productivity has promoted the use of automated systems in industrial processes such as welding. However, make the welding efficient and economical; it is necessary to reduce the waste and time spent on the production and quality tests. This can be achieved by means of automated systems to replace those skilled welders and be able to predict the geometry of the weld bead as welding parameters - allowing a process performed with the determined parameters provide a joint with the desired mechanical properties. For years, much has been done to predict problems in welding in order to make it a stable process capable of making unions parts with minimal human interference. The various sensors used in welding processes, there is still no effective option able to identify, directly, the weld bead characteristics obtained during the process. This is a limiting factor in the process control, because only can be determined the weld bead characteristics after the completion of welding through testing (destructive or not) when no control action can be taken. This work proposes the development of a real-time weld pool monitoring system to obtain the images of the weld pool oscillation behavior during welding. A novel approach to this type of images is the use of a laser lighting system for illumination of the process, so that a high quality natural image of the weld pool, electrode and weld bead can be obtained, giving details of the weld pool and surrounding area. This strategy, regardless of predefined models, can control the weld bead penetration in the GMAW-S process. For the proposed model and controller is defined the use of intelligent systems focused on the measurements of the weld pool oscillations and the estimation of the weld bead penetration from the process parameters. Finally, a model to relate the weld penetration depth, the weld pool oscillation frequency with the formation and the pattern of the ripples on the weld bead surface is proposed.

Desde dezembro de 2007, o Brasil está implantando o Sistema Brasileiro de TV Digital (SBTVD). Além de esse novo sistema proporcionar imagens em alta definição e permitir a mobilidade da TV, ele oferece a interatividade, através do middleware Ginga, o qual está sendo disponibilizado em receptores de TV digital para permitir que os telespectadores possam interagir com as aplicações que são transmitidas - juntas com o sinal de áudio e de vídeo - pelas emissoras de TV. Esses receptores de TV digital, ou Set-top Boxes (STBs), como são conhecidos, estão se tornando cada vez mais presentes nas residências, o que possibilita a sua integração com os Ambientes Inteligentes (AmIs), que são cenários compostos por sistemas de automação predial/residencial capazes de se adaptar à presença dos usuários, oferecer serviços e permitir uma interação multimodal com o ambiente. Assim, este trabalho propõe um framework para integração entre AmIs e o SBTVD, a fim de permitir que os serviços e os dispositivos de automação presentes nas residências possam ser gerenciados pelos receptores de TV digital compatíveis com o middleware de interatividade Ginga. O framework proposto define uma arquitetura que é implementada para atender às seguintes funcionalidades: (i) mapeamento dos dispositivos físicos de automação presentes no AmI para o mundo computacional; (ii) suporte ao desenvolvimento de aplicações interativas para acesso aos serviços e aos dispositivos de automação do AmI; (iii) criação de cenários de automação independentes da plataforma de hardware em que serão executados; (iv) reutilização de projetos para otimização do tempo de desenvolvimento de novas aplicações interativas; (v) geração automática de código, em que são construídas aplicações baseadas no perfil do hardware da plataforma-alvo e no perfil da linguagem de programação suportada pelo middleware de interatividade do SBTVD. Além disso, este trabalho é validado através de três estudos de casos que utilizam os conceitos e as ferramentas computacionais propostas no âmbito desta tese. / Since December 2007, Brazil has been introducing the Digital TV Brazilian System (SBTVD). This new system not only provides high definition images and TV mobility, but also offers interactivity by means of middleware Ginga, which has become available in Digital TV receivers in order to grant that viewers are able to interact with the transmitted applications – along with the video and audio signal – by broadcasting stations. Such Digital TV receivers, or the well-known Set-top Boxes (STBs), have ranked high in homes, a factor that enables its integration with Intelligent Environments (AmIs), which are sceneries composed by home automation systems, and may adapt to the presence of users, offer services and allow multimodal interaction with the environment. Thus, this thesis presents a framework for integration between AmIs and SBTVD in order to grant that services and automation devices located in homes can be managed by Digital TV receivers with Ginga interactivity middleware. The referred framework defines an architecture that is implemented with the aim of meeting the following functionalities: (i) physical devices mapping of automation in AmIs to the computational world; (ii) support to the development of interactive applications to access the AmI services and automation devices; (iii) creation of automation sceneries which do not depend on the hardware platform they will be run in; (iv) reuse of projects to optimize the development time of new interactive applications; (v) code automatic generation, in which applications will be constructed based on the profile of the target platform hardware and on the programming language profile supported by the SBTVD interactivity middleware. Besides, this work is validated due to three case studies that utilize concepts and computational tools underlying this thesis.