Projetar máquinas capazes identificar pessoas é um problema cuja solução encontra uma grande quantidade de aplicações. Implementações em software de sistemas baseados em medições de características físicas pessoais (biométricos), estão começando a ser produzidos em escala comercial. Nesta categoria estão os sistemas de Reconhecimento Automático de Locutor, que se usam da voz como característica identificadora. No presente momento, os métodos mais populares são baseados na extração de coeficientes mel-cepstrais (MFCCs) das locuções, seguidos da identificação do locutor através de Hidden Markov Models (HMMs), Gaussian Mixture Models (GMMs) ou quantização vetorial. Esta preferência se justifica pela qualidade dos resultados obtidos. Fazer com que estes sistemas sejam robustos, mantendo sua eficiência em ambientes ruidosos, é uma das grandes questões atuais. Igualmente relevantes são os problemas relativos à degradação de performance em aplicações envolvendo um grande número de locutores, e a possibilidade de fraude baseada em vozes gravadas. Outro ponto importante é embarcar estes sistemas como sub-sistemas de equipamentos já existentes, tornando-os capazes de funcionar de acordo com o seu operador. Este trabalho expõe os conceitos e algoritmos envolvidos na implementação de um software de Reconhecimento Automático de Locutor independente de texto. Inicialmente é tratado o processamento dos sinais de voz e a extração dos atributos essenciais deste sinal para o reconhecimento. Após isto, é descrita a forma pela qual a voz de cada locutor é modelada através de uma rede neural de arquitetura Self-Organizing Map (SOM) e o método de comparação entre as respostas dos modelos quando apresentada uma locução de um locutor desconhecido. Por fim, são apresentados o processo de construção do corpus de vozes usado para o treinamento e teste dos modelos, as arquiteturas de redes testadas e os resultados experimentais obtidos numa tarefa de identificação de locutor. / The design of machines that can identify people is a problem whose solution has a wide range of applications. Software systems, based on personal phisical attributes measurements (biometrics), are in the beginning of commercial scale production. Automatic Speaker Recognition systems fall into this cathegory, using voice as the identifying attribute. At present, the most popular methods are based on the extraction of mel-frequency cepstral coefficients (MFCCs), followed by speaker identification by Hidden Markov Models (HMMs), Gaussian Mixture Models (GMMs) or vector quantization. This preference is motivated by the quality of the results obtained by the use of these methods. Making these systems robust, able to keep themselves efficient in noisy environments, is now a major concern. Just as relevant are the problems related to performance degradation in applications with a large number of speakers involved, and the issues related to the possibility of fraud by the use of recorded voices. Another important subject is to embed these systems as sub-systems of existing devices, enabling them to work according to the operator. This work presents the relevant concepts and algorithms concerning the implementation of a text-independent Automatic Speaker Recognition software system. First, the voice signal processing and the extraction of its essential features for recognition are treated. After this, it is described the way each speaker\'s voice is represented by a Self-Organizing Map (SOM) neural network, and the comparison method of the models responses when a new utterance from an unknown speaker is presented. At last, it is described the construction of the speech corpus used for training and testing the models, the neural network architectures tested, and the experimental results obtained in a speaker identification task.

Image Processing techniques can be used to solve a broad range of problems, such as medical imaging, document processing and object segmentation. Image operators are usually built by combining basic image operators and tuning their parameters. This requires both experience in Image Processing and trial-and-error to get the best combination of parameters. An alternative approach to design image operators is to estimate them from pairs of training images containing examples of the expected input and their processed versions. By restricting the learned operators to those that are translation invariant and locally defined ($W$-operators) we can apply Machine Learning techniques to estimate image transformations. The shape that defines which neighbors are used is called a window. $W$-operators trained with large windows usually overfit due to the lack sufficient of training data. This issue is even more present when training operators with gray-level inputs. Although approaches such as the two-level design, which combines multiple operators trained on smaller windows, partly mitigates these problems, they also require more complicated parameter determination to achieve good results. In this work we present techniques that increase the window sizes we can use and decrease the number of manually defined parameters in $W$-operator learning. The first one, KA, is based on Support Vector Machines and employs kernel approximations to estimate image transformations. We also present adequate kernels for processing binary and gray-level images. The second technique, NILC, automatically finds small subsets of operators that can be successfully combined using the two-level approach. Both methods achieve competitive results with methods from the literature in two different application domains. The first one is a binary document processing problem common in Optical Music Recognition, while the second is a segmentation problem in gray-level images. The same techniques were applied without modification in both domains. / Processamento de imagens pode ser usado para resolver problemas em diversas áreas, como imagens médicas, processamento de documentos e segmentação de objetos. Operadores de imagens normalmente são construídos combinando diversos operadores elementares e ajustando seus parâmetros. Uma abordagem alternativa é a estimação de operadores de imagens a partir de pares de exemplos contendo uma imagem de entrada e o resultado esperado. Restringindo os operadores considerados para o que são invariantes à translação e localmente definidos ($W$-operadores), podemos aplicar técnicas de Aprendizagem de Máquina para estimá-los. O formato que define quais vizinhos são usadas é chamado de janela. $W$-operadores treinados com janelas grandes frequentemente tem problemas de generalização, pois necessitam de grandes conjuntos de treinamento. Este problema é ainda mais grave ao treinar operadores em níveis de cinza. Apesar de técnicas como o projeto dois níveis, que combina a saída de diversos operadores treinados com janelas menores, mitigar em parte estes problemas, uma determinação de parâmetros complexa é necessária. Neste trabalho apresentamos duas técnicas que permitem o treinamento de operadores usando janelas grandes. A primeira, KA, é baseada em Máquinas de Suporte Vetorial (SVM) e utiliza técnicas de aproximação de kernels para realizar o treinamento de $W$-operadores. Uma escolha adequada de kernels permite o treinamento de operadores níveis de cinza e binários. A segunda técnica, NILC, permite a criação automática de combinações de operadores de imagens. Este método utiliza uma técnica de otimização específica para casos em que o número de características é muito grande. Ambos métodos obtiveram resultados competitivos com algoritmos da literatura em dois domínio de aplicação diferentes. O primeiro, Staff Removal, é um processamento de documentos binários frequente em sistemas de reconhecimento ótico de partituras. O segundo é um problema de segmentação de vasos sanguíneos em imagens em níveis de cinza.

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The present study evaluated the pathogenicity of nineteen fungal species of the Hypocreales order against A. aegypti adults, and investigated new methods for fungal application to control these mosquitoes and for detection and isolation of fungi and oomycetes from A. aegypti larvae and adults. The results clearly showed the potential of fungi, especially form the Metarhizium genus, for the combat of eggs and adult mosquitoes. The present study proposes a new pratical method for the detection and isolation of entomopathogenic fungi from infected mosquitoes collected in the field.</dcvalue><dcvalue element="description" qualifier="abstract" language="eng">Aedes aegypti is the main vector of dengue fever in tropical and subtropical countries in the world. Due to the absence of a vaccine for dengue fever, the vector´s combat is fundamental fot the disease control. The spread of mosquito populations resistant to chemical insecticides shows the necessity to establish integrate vector control programs. Entomopathogenic fungi have potential for biological control of A. aegypti; however, only tow fungal species. Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana, have been stutied more intensely for this purpose. The present study evaluated the pathogenicity of nineteen fungal species of the Hypocreales order against A. aegypti adults, and investigated new methods for fungal application to control these mosquitoes and for detection and isolation of fungi and oomycetes from A. aegypti larvae and adults. The results clearly showed the potential of fungi, especially form the Metarhizium genus, for the combat of eggs and adult mosquitoes. The present study proposes a new pratical method for the detection and isolation of entomopathogenic fungi from infected mosquitoes collected in the field. / O interesse em fungos entomopatogênicos para controle integrado de mosquitos é grande. Entretanto pouco se sabe sobre o efeito de fungos em adultos e transmissão de micoses em Aedes aegypti. No presente trabalho, estudaram-se, em condições de laboratório, a atividade adulticida e a propagação da infecção para ovos postos por fêmeas tratadas com três isolados de Paecilomyces spp, dois Isaria spp, um Penicillium sp e um Metarhizium anisopliae. Foram realizados dois experimentos: Com conídios secos de M. anisopliae IP 46 a 5x104 conídios/cm3 (Teste 1) e com conídios dos outros fungos formulados em óleo-água, a 10% do óleo, a 106 conídios/cm2 (Teste 2). As fêmeas foram alimentadas com sangue de camundongo em dias alternados e, para ambos os sexos, solução açucarada (5%) foi ofertada ad libitum. Os adultos foram mantidos a 25ºC, umidade relativa (UR) de 70% e fotofase de 12 h até 10 d póstratamento (p.t.). Indivíduos mortos e ovos postos foram retirados, contados e incubados em UR > 98% e 25ºC por 15 d. Os ovos foram em seguida submersos em água e a eclosão de larvas avaliada diariamente até 5 d para todos os testes. Primeiros ovos postos foram encontrados em até 48 horas após a primeira hematofagia das fêmeas. O número médio de ovos/fêmea/dia (o/f/d) no teste 1 foi de 2,5 e no teste 2 variou entre 0,15 (Paecilomyces carneus CG 525) e 1,3 o/f/d (Isaria fumoserosea CG 325). Apenas IP 46 formou hifas e novos conídios sobre ovos e reduziu significativamente a eclosão quantitativa de larvas (39,2%), comparado com o grupo controle (68,6%; t = 2,3; P = 0,04). Nos demais testes a eclosão foi acima de 40%. Primeiros adultos geralmente morreram a partir de 48 h p.t. e o maior número de mortos foi encontrado 2 a 4 d depois, independentemente do teste realizado. A maior mortalidade, 10 d p.t. foi 39% (IP 46), seguido por 28% (Isaria farinosa CG 195), 16,4% (Paecilomyces marquandii CG 190), 8% (Penicillium sp IP 182), 6,8% (P. carneus CG 525), 4,7% (Paecilomyces lilacinus CG 362) e 4,6% (I. fumoserosea CG 325). A mortalidade encontrada para os controles foi ≤ 12% no mesmo momento. Mosquitos tratados com CG 195, CG 525, IP 46, CG 325 e CG 190 tiveram desenvolvimento de fungo em cadáveres. Mosquitos mortos pertencentes aos grupos tratados com os isolados IP 182, CG362 e controle não tiveram desenvolvimento de micélio. Os resultados mostraram que, de acordo com o tipo de aplicação utilizada, fêmeas de A. aegypti contaminaram ovos e assim propagaram a micose. Tratamento com conídios secos levou a uma maior contaminação das fêmeas e assim também dos ovos postos, comparada com a aplicação indireta utilizada para os demais fungos, no qual provavelmente a contaminação ficou restrita às partes do corpo em contato com a superfície tratada. A mortalidade reduzida encontrada para todos os fungos e para ambas técnicas pode estar relacionada à umidade subotima na qual foram mantidos os mosquitos e também ao tempo curto de observação dos adultos póstratamento. Os fungos testados têm atividade reduzida em adultos de A. aegypti e fêmeas desse mosquito podem transmitir a micose durante a oviposição. Mais estudos precisam ser feitos para selecionar linhagens mais virulentas e entender melhor mecanismos de infecção e transmissão horizontal de fungos em A. aegypti.</dcvalue><dcvalue element="description" qualifier="resumo" language="por">O interesse em fungos entomopatogênicos para controle integrado de mosquitos é grande. Entretanto pouco se sabe sobre o efeito de fungos em adultos e transmissão de micoses em Aedes aegypti. No presente trabalho, estudaram-se, em condições de laboratório, a atividade adulticida e a propagação da infecção para ovos postos por fêmeas tratadas com três isolados de Paecilomyces spp, dois Isaria spp, um Penicillium sp e um Metarhizium anisopliae. Foram realizados dois experimentos: Com conídios secos de M. anisopliae IP 46 a 5x104 conídios/cm3 (Teste 1) e com conídios dos outros fungos formulados em óleo-água, a 10% do óleo, a 106 conídios/cm2 (Teste 2). As fêmeas foram alimentadas com sangue de camundongo em dias alternados e, para ambos os sexos, solução açucarada (5%) foi ofertada ad libitum. Os adultos foram mantidos a 25ºC, umidade relativa (UR) de 70% e fotofase de 12 h até 10 d póstratamento (p.t.). Indivíduos mortos e ovos postos foram retirados, contados e incubados em UR > 98% e 25ºC por 15 d. Os ovos foram em seguida submersos em água e a eclosão de larvas avaliada diariamente até 5 d para todos os testes. Primeiros ovos postos foram encontrados em até 48 horas após a primeira hematofagia das fêmeas. O número médio de ovos/fêmea/dia (o/f/d) no teste 1 foi de 2,5 e no teste 2 variou entre 0,15 (Paecilomyces carneus CG 525) e 1,3 o/f/d (Isaria fumoserosea CG 325). Apenas IP 46 formou hifas e novos conídios sobre ovos e reduziu significativamente a eclosão quantitativa de larvas (39,2%), comparado com o grupo controle (68,6%; t = 2,3; P = 0,04). Nos demais testes a eclosão foi acima de 40%. Primeiros adultos geralmente morreram a partir de 48 h p.t. e o maior número de mortos foi encontrado 2 a 4 d depois, independentemente do teste realizado. A maior mortalidade, 10 d p.t. foi 39% (IP 46), seguido por 28% (Isaria farinosa CG 195), 16,4% (Paecilomyces marquandii CG 190), 8% (Penicillium sp IP 182), 6,8% (P. carneus CG 525), 4,7% (Paecilomyces lilacinus CG 362) e 4,6% (I. fumoserosea CG 325). A mortalidade encontrada para os controles foi ≤ 12% no mesmo momento. Mosquitos tratados com CG 195, CG 525, IP 46, CG 325 e CG 190 tiveram desenvolvimento de fungo em cadáveres. Mosquitos mortos pertencentes aos grupos tratados com os isolados IP 182, CG362 e controle não tiveram desenvolvimento de micélio. Os resultados mostraram que, de acordo com o tipo de aplicação utilizada, fêmeas de A. aegypti contaminaram ovos e assim propagaram a micose. Tratamento com conídios secos levou a uma maior contaminação das fêmeas e assim também dos ovos postos, comparada com a aplicação indireta utilizada para os demais fungos, no qual provavelmente a contaminação ficou restrita às partes do corpo em contato com a superfície tratada. A mortalidade reduzida encontrada para todos os fungos e para ambas técnicas pode estar relacionada à umidade subotima na qual foram mantidos os mosquitos e também ao tempo curto de observação dos adultos póstratamento. Os fungos testados têm atividade reduzida em adultos de A. aegypti e fêmeas desse mosquito podem transmitir a micose durante a oviposição. Mais estudos precisam ser feitos para selecionar linhagens mais virulentas e entender melhor mecanismos de infecção e transmissão horizontal de fungos em A. aegypti

nÃo hà / Esta dissertaÃÃo tem como principal meta realizar um estudo comparativo do desempenho de algoritmos de redes neurais competitivas nÃo-supervisionadas em problemas de quantizaÃÃo vetorial (QV) e aplicaÃÃes correlatas, tais como anÃlise de agrupamentos (clustering) e compressÃo de imagens. A motivaÃÃo para tanto parte da percepÃÃo de que hà uma relativa escassez de estudos comparativos sistemÃticos entre algoritmos neurais e nÃo-neurais de anÃlise de agrupamentos na literatura especializada. Um total de sete algoritmos sÃo avaliados, a saber: algoritmo K -mÃdias e as redes WTA, FSCL, SOM, Neural-Gas, FuzzyCL e RPCL. De particular interesse à a seleÃÃo do nÃmero Ãtimo de neurÃnios. NÃo hà um mÃtodo que funcione para todas as situaÃÃes, restando portanto avaliar a influÃncia que cada tipo de mÃtrica exerce sobre algoritmo em estudo. Por exemplo, os algoritmos de QV supracitados sÃo bastante usados em tarefas de clustering. Neste tipo de aplicaÃÃo, a validaÃÃo dos agrupamentos à feita com base em Ãndices que quantificam os graus de compacidade e separabilidade dos agrupamentos encontrados, tais como Ãndice Dunn e Ãndice Davies-Bouldin (DB). Jà em tarefas de compressÃo de imagens, determinado algoritmo de QV à avaliado em funÃÃo da qualidade da informaÃÃo reconstruÃda, daà as mÃtricas mais usadas serem o erro quadrÃtico mÃdio de quantizaÃÃo (EQMQ) ou a relaÃÃo sinal-ruÃdo de pico (PSNR). Empiricamente verificou-se que, enquanto o Ãndice DB favorece arquiteturas com poucos protÃtipos e o Dunn com muitos, as mÃtricas EQMQ e PSNR sempre favorecem nÃmeros ainda maiores. Nenhuma das mÃtricas supracitadas leva em consideraÃÃo o nÃmero de parÃmetros do modelo. Em funÃÃo disso, esta dissertaÃÃo propÃe o uso do critÃrio de informaÃÃo de Akaike (AIC) e o critÃrio do comprimento descritivo mÃnimo (MDL) de Rissanen para selecionar o nÃmero Ãtimo de protÃtipos. Este tipo de mÃtrica mostra-se Ãtil na busca do nÃmero de protÃtipos que satisfaÃa simultaneamente critÃrios opostos, ou seja, critÃrios que buscam o menor erro de reconstruÃÃo a todo custo (MSE e PSNR) e critÃrios que buscam clusters mais compactos e coesos (Ãndices Dunn e DB). Como conseqÃÃncia, o nÃmero de protÃtipos obtidos pelas mÃtricas AIC e MDL à geralmente um valor intermediÃrio, i.e. nem tÃo baixo quanto o sugerido pelos Ãndices Dunn e DB, nem tÃo altos quanto o sugerido pelas mÃtricas MSE e PSNR. Outra conclusÃo importante à que nÃo necessariamente os algoritmos mais sofisticados do ponto de vista da modelagem, tais como as redes SOM e Neural-Gas, sÃo os que apresentam melhores desempenhos em tarefas de clustering e quantizaÃÃo vetorial. Os algoritmos FSCL e FuzzyCL sÃo os que apresentam melhores resultados em tarefas de quantizaÃÃo vetorial, com a rede FSCL apresentando melhor relaÃÃo custo-benefÃcio, em funÃÃo do seu menor custo computacional. Para finalizar, vale ressaltar que qualquer que seja o algoritmo escolhido, se o mesmo tiver seus parÃmetros devidamente ajustados e seus desempenhos devidamente avaliados, as diferenÃas de performance entre os mesmos sÃo desprezÃveis, ficando como critÃrio de desempate o custo computacional. / The main goal of this master thesis was to carry out a comparative study of the performance of algorithms of unsupervised competitive neural networks in problems of vector quantization (VQ) tasks and related applications, such as cluster analysis and image compression. This study is mainly motivated by the relative scarcity of systematic comparisons between neural and nonneural algorithms for VQ in specialized literature. A total of seven algorithms are evaluated, namely: K-means, WTA, FSCL, SOM, Neural-Gas, FuzzyCL and RPCL. Of particular interest is the problem of selecting an adequate number of neurons given a particular vector quantization problem. Since there is no widespread method that works satisfactorily for all applications, the remaining alternative is to evaluate the influence that each type of evaluation metric has on a specific algorithm. For example, the aforementioned vector quantization algorithms are widely used in clustering-related tasks. For this type of application, cluster validation is based on indexes that quantify the degrees of compactness and separability among clusters, such as the Dunn Index and the Davies- Bouldin (DB) Index. In image compression tasks, however, a given vector quantization algorithm is evaluated in terms of the quality of the reconstructed information, so that the most used evaluation metrics are the mean squared quantization error (MSQE) and the peak signal-to-noise ratio (PSNR). This work verifies empirically that, while the indices Dunn and DB or favors architectures with many prototypes (Dunn) or with few prototypes (DB), metrics MSE and PSNR always favor architectures with well bigger amounts. None of the evaluation metrics cited previously takes into account the number of parameters of the model. Thus, this thesis evaluates the feasibility of the use of the Akaikeâs information criterion (AIC) and Rissanenâs minimum description length (MDL) criterion to select the optimal number of prototypes. This type of evaluation metric indeed reveals itself useful in the search of the number of prototypes that simultaneously satisfies conflicting criteria, i.e. those favoring more compact and cohesive clusters (Dunn and DB indices) versus those searching for very low reconstruction errors (MSE and PSNR). Thus, the number of prototypes suggested by AIC and MDL is generally an intermediate value, i.e nor so low as much suggested for the indexes Dunn and DB, nor so high as much suggested one for metric MSE and PSNR. Another important conclusion is that sophisticated models, such as the SOM and Neural- Gas networks, not necessarily have the best performances in clustering and VQ tasks. For example, the algorithms FSCL and FuzzyCL present better results in terms of the the of the reconstructed information, with the FSCL presenting better cost-benefit ratio due to its lower computational cost. As a final remark, it is worth emphasizing that if a given algorithm has its parameters suitably tuned and its performance fairly evaluated, the differences in performance compared to others prototype-based algorithms is minimum, with the coputational cost being used to break ties.

nÃo hà / A Rede Auto-OrganizÃvel de Kohonen (Self-Organizing Map - SOM), por empregar um algoritmo de aprendizado nÃo supervisionado, vem sendo tradicionalmente aplicada na Ãrea de processamento de sinais em tarefas de quantizaÃÃo vetorial, enquanto que redes MLP (Multi-layer Perceptron) e RBF (Radial Basis Function) dominam as aplicaÃÃes que exigem a aproximaÃÃo de mapeamentos entrada-saÃda. Este tipo de aplicaÃÃo à comumente encontrada em tarefas de filtragem adaptativa que podem ser formatadas segundo a Ãtica da modelagem direta e inversa de sistemas, tais como identificaÃÃo equalizaÃÃo de canais de comunicaÃÃo. Nesta dissertaÃÃo, a gama de aplicaÃÃes da rede SOM à estendida atravÃs da proposiÃÃo de filtros adaptativos neurais baseados nesta rede, mostrando que os mesmos sÃo alternativas viÃveis aos filtros nÃo-lineares baseados nas redes MLP e RBF. Isto torna-se possÃvel graÃas ao uso de uma tÃcnica recentemente proposta, Quantized Temporal Associative Memory - VQTAM), que basicamente usa a filosofia de chamada MemÃria Associativa Temporal por QuantizaÃÃo Vetorial (Vector )treinamento da rede SOM para realizar a quantizaÃÃo vetorial simultÃnea dos espaÃos de entrada e de saÃda relativos ao problema de filtragem analisado. A partir da tÃcnica VQTAM, sÃo propostos trÃs arquiteturas de filtros adaptativos baseadas na rede SOM, cujos desempenhos foram avaliados em tarefas de identificaÃÃo e equalizaÃÃo de canais nÃolineares. O canal usado nas simulaÃÃes foi modelado como um processo auto-regressivo de Gauss-Markov de primeira ordem, contaminado com ruÃdo branco gaussiano e dotado de nÃo-linearidade do tipo saturaÃÃo (sigmoidal). Os resultados obtidos mostram que filtros adaptativos baseados na rede SOM tÃm desempenho equivalente ou superior aos tradicionais filtros transversais lineares e aos filtros nÃo-lineares baseados na rede MLP.

O presente trabalho teve por objetivo modelar as séries de concessão de crédito bancário às pessoas físicas, às pessoas jurídicas e para financiamento de atividades rurais, bem como realizar previsões a cerca dos comportamentos destas séries. A metodologia utilizada foi de Auto- Regressão Vetorial. A propriedade de co-integração entre as variáveis foi considerada no trabalho, sendo que foram estimados modelos de Auto-Regressão Vetorial com Correção de Erro &#150; VEC. Os resultados mostram que o produto, a taxa de juros cobrada nos empréstimos, as exportações e as vendas no varejo podem auxiliar na geração de previsões satisfatórias das concessões de crédito às pessoas jurídicas e às pessoas físicas. Para o modelo de previsão das concessões de crédito para financiamento de atividades rurais, utilizaram-se variáveis referentes à produção de fertilizantes, vendas de tratores e colheitadeiras, produção de leite e produção de carnes bovina, suínas e de aves, sendo que as previsões geradas pelo modelo apresentaram performance adequada, dada a dificuldade da modelagem. / The aim of this study was to model the series of banking credit concessions to individuals, to firms and for rural activities financing, and to generate forecasts about the behavior of that series. The methodology used was the Vector Auto-Regression. The property of co-integration among the variables was considered, and were estimated Vector Auto-Regression models with Error Correction &#150; VEC. The results shows that the product, the lending interest rate, the exportation and the retail sales can to help on the generation of satisfactory forecast of the banking credit concessions to firms and to individuals. Regarding the forecast model of the banking credit concessions for rural activities financing, was used variables about the fertilizers production, sales of tractors and harvesters machines, milk production and the production of meat of cattle, pork and chicken, and the forecasts generated by the model showed suitable perform, considering the modeling difficult.

Ondulações de torque devido à comutação de fases é apontada como a principal desvantagem do método de controle 6 pulsos convencional do motor síncrono de ímã permanente no rotor com força contra-eletromotriz trapezoidal. Para reduzir essas ondulações, diferentes estratégias de controle vetorial dessa máquina são apresentadas na literatura. Nesse trabalho é proposto e analisado o controle vetorial dessa máquina utilizando uma malha de controle de corrente baseada no Finite Control-Set Model-based Predictive Control (FCS-MPC). Como resultado, a estrutura de controle vetorial proposta é capaz de reduzir as ondulações de torque de comutação e também aquelas provenientes de imperfeições da força contraeletromotriz trapezoidal. Esse resultado é atingido sem a alteração da estrutura do conversor, adição de circuito ou alteração na tensão de barramento. Em termos de desempenho dinâmico, são demonstradas a rápida dinâmica de torque sem necessidade de sintonia ou projeto de ganhos de controlador e dinâmica desacoplada das variáveis de controle sem necessidade de cálculo de termos de desacoplamento. Esses resultados apontam vantagens sobre recentes propostas na literatura baseada em controladores lineares. Também é implementado uma estratégia de melhoria de desempenho do FCS-MPC baseado na inclusão do conceito de ciclo de trabalho. Essa abordagem permite reduzir significativamente, em baixa velocidade, a banda de ondulação da corrente de estator e torque da máquina, demonstrando uma melhoria em relação ao FCS-MPC sem ciclo de trabalho. / Torque ripples due to phase commutation are pointed to the main drawback of 120 degree 6 step control of synchronous motor with trapezoidal back electromotive force (back EMF). To reduce these ondulations, different vector control strategies are presented in the literature. This study proposes and analyzes the application of the Finite Control-Set Model-based Predictive Control in the current loop of vector control strategy of permanent magnet synchronous motor with trapezoidal back EMF. As a result, the control structure reduces the torque ripple comming from phase commutation and back EMF shape imperfections. This result is achieved without changing the converter topology, the DC link voltage or including aditional circuit. Concerning to dynamic response, the proposed control strategy offers fast torque dynamics without gain tunning needed and decoupled dynamic of variable control. Furthermore, it is implemented an improvement approach to FCS-MPC based on duty-cycle concept. This strategy reduces significantly the torque ripple in low speed range, demonstrating an advance over conventional FCS-MPC.

Devido às dificuldades encontradas excessivas variabilidades de água no organismo do lactente, considera-se a análise vetorial de impedância bioelétrica (BIVA) um método propício para avaliação da composição corporal. Trata-se de um método que não faz nenhuma pressuposição sobre valores da composição corporal, podendo ser controlado por seus próprios valores, independente de equações ou modelos. Os objetivos deste estudo foram descrever valores de referência e criar curvas de BIVA para lactentes saudáveis de 30 a 90 dias de vida e descrever valores de normalidade de ângulo de fase em lactentes a termo, sadios e adequados para a idade gestacional de 30 a 90 dias de idade, além de comparar os dados de BIVA entre os sexos e entre os existentes na literatura para neonatos e lactentes jovens, com os obtidos neste estudo. Este estudo descritivo transversal avaliou 150 lactentes do Centro Médico Social Comunitário Vila Lobato de Ribeirão Preto - SP - Brasil. Foram coletados dos lactentes os dados antropométricos e a impedância bioelétrica (aparelho de monofrequência RJL System ® modelo Quantum II - 800 ?A e 50 KHz). Usando distribuição bivariável normal de resistência e reactância por comprimento (R/H e Xc/H) do lactente, respectivamente, foram calculados e assim confeccionados os gráficos RXc com os intervalos de tolerância de 95, 75, 50% do valor vetorial da impedância por meio do BIVA Software 2002. Foram avaliados 150 lactentes (48,6% do sexo feminino), nascidos a termo, adequados para idade gestacional e em aleitamento materno exclusivo. A idade média foi 56,4 (± 23,1) dias. O peso médio encontrado foi de 5038,5g (± 902,4), sendo maior no sexo masculino (p = 0,001). Quanto ao comprimento corporal, a média foi 56,0 cm (± 0,03), sendo maior no sexo masculino (p = 0,001). As médias de R (±DP) foram 521,2 (± 52,1); 519,4 (± 53,4) e 523,0 (± 51,1) ?, e para Xc foram 39,2 (± 5,3); 38,6 (± 5,5) e 39,7 (± 4,9) ?, respectivamente para todos os lactentes, e separados por sexo (meninos e meninas), não havendo diferença entre os sexos (p = 0,6) e (p = 0,1). Em relação ao ângulo de fase, encontrou-se o valor de normalidade de 4,3° (± 0,7°) para todos os lactentes, 4,3° (± 0,6°) para os do sexo masculino e 4,4° (± 0,5°) para os do sexo feminino, não havendo diferença estatisticamente significativa (p = 0,3). Para a análise vetorial de lactentes de 30 a 90 dias de idade, devem ser utilizados os valores de referência específicos para esta faixa etária e sexo, pois estes se apresentaram diferentes dos descritos na literatura. Com o modelo de estudo BIVA torna-se possível a comparação direta do vetor medido na criança pequena ou com necessidade de cuidados especiais com os intervalos de tolerância de referência de lactentes saudáveis, permitindo uma avaliação qualitativa da composição corporal e sem erro de predição das fórmulas. Com os valores de ângulo de fase caracterizados no presente estudo para lactentes brasileiros saudáveis, de 30 a 90 dias de idade, dados de pacientes críticos podem ser comparados, sendo útil durante a internação e acompanhamento de pacientes graves. / Bioelectrical impedance vectorial analysis (BIVA) can be considered a favorable method for evaluation of the body composition, due to the difficulties in the early life and excessive variability of the amount of water in the organism of the infants. It is a method that doesn\'t make any presumption on values of the body composition, which can be controlled by their own values, with no need for validation based on gold standards, not depending on equations or models. The aims of the study are to establish reference values creating BIVA curves, and to establish reference values for phase angle in term infants, healthy and appropriate-forgestational age (AGA), from 30 to 90 days of life. This study still intend to compare the data of BIVA between genders, among newborns and young infants, presented in the literature, and the ones obtained in this study. This transversal cohort study assessed healthy infants of a Community Centre for Social Medicine Vila Lobato, located in Ribeirão Preto, São Paulo, Brazil. Data of infants, anthropometry and bioelectrical impedance were collected (singlefrequency - RJL System ® model Quantum II - 800 ?A and 50 KHz). Using bivariate normal distribution of R/H and Xc/H (resistance and reactance for infants length, respectively), graphs RXc with the 95, 75 and 50% tolerance intervals of the vectorial value of the impedance, were made through BIVA Software 2002. 150 infants were studied (48,6% girls), term, AGA, exclusively breastfed. The average age was 56,4 (± 23,1) days, average weight was 5038,5g, higher in girls (p = 0,001), and the average length was 56,0 cm (± 0,03), higher in girls (p = 0,001). The values of R (± SD) were 521,2 (± 52,1); 519,4 (± 53,4) and 523,0 (± 51,1) ? and for Xc were 39,2 (± 5,3); 38,6 (± 5,5) e 39,7 (± 4,9) ?, respectively for all the infants, and boys and girls, with no difference between the genders (p = 0,6) and (p = 0,1). Regarding to the phase angle, we found normal value of 4,3° (± 0,7°) for all the infants, 4,3° (± 0,6°) for male and 4,4° (± 0,5°) for female, without statistical difference (p = 0,36). For Bioelectrical Impedance Vector analysis of infants from 30 to 90 days of life, it would be interesting to use specific reference values for this age group and gender. BIVA model makes possible the direct comparison of the measured vector of the small children; still makes it possible for children needing special care, using the tolerance reference values of healthy infants. This comparison allows us a qualitative assessment of the body composition, with no need of equations. With the values of phase angle characterized in the present study for healthy Brazilian infants, from 30 to 90 days of life, critical patients data can be compared, being useful during the hospitalization due to severe illness.

Submitted by Sara Ribeiro (sara.ribeiro@ucb.br) on 2017-04-20T12:34:06Z No. of bitstreams: 1 AnaMariaMoreiradeCarvalhoDissertacao2015.pdf: 732396 bytes, checksum: 4a557a6165cbe8ea39ca489506164a7e (MD5) / Approved for entry into archive by Sara Ribeiro (sara.ribeiro@ucb.br) on 2017-04-20T12:34:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AnaMariaMoreiradeCarvalhoDissertacao2015.pdf: 732396 bytes, checksum: 4a557a6165cbe8ea39ca489506164a7e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-20T12:34:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnaMariaMoreiradeCarvalhoDissertacao2015.pdf: 732396 bytes, checksum: 4a557a6165cbe8ea39ca489506164a7e (MD5) Previous issue date: 2016-03-14 / This study aimed to empirically investigate whether investments in stocks and bonds respond to changes in the levels of macroeconomic variables (government spending, total goods and money supply) in Brazil from 1995 to 2014. For this we use the extension of the model with n-assets of the theoretical work of Devereux and Sutherland (2008) that related government spending, total goods and money supply with investments in stocks and title on the development of the approach model for the portfolio balance computing. After identifying that the series studied were not stationary, it was decided to use the concept of cointegration and is estimated to Vector Error Correction Model. The estimated coefficients were statistically significant and showed the expected signs. The results show empirical evidence that capital movements are affected by government spending, output and money supply. / Este trabalho teve o objetivo de investigar empiricamente se os investimentos em a????es e t??tulos respondem ??s mudan??as nos n??veis das vari??veis macroecon??micas (Gastos do Governo, Produtos Totais e Oferta Monet??ria) no Brasil no per??odo de 1995 a 2014. Para isso utilizamos a extens??o do modelo com ???? ativos do trabalho te??rico de Devereux e Sutherland (2008) que relacionam os gastos do governo, produtos totais e oferta monet??ria com os investimentos em a????es e t??tulo no desenvolvimento do modelo de aproxima????o para a computa????o de equil??brio de carteiras. Ap??s identificar que as s??ries estudadas eram n??o estacion??rias, optou-se pela utiliza????o do conceito de cointegra????o, sendo estimado um Modelo de Corre????o de Erros Vetorial. Os coeficientes estimados foram estatisticamente significativos e apresentaram os sinais esperados. Os resultados encontrados indicam evid??ncias emp??ricas de que os movimentos de capitais s??o afetados pelos Gastos do Governo, Produto e Oferta Monet??ria.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-07-31T16:09:36Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AcionamentoVetorialControlador.pdf: 1467813 bytes, checksum: 7d7492e96e6d17941eda99ff16ec6ba7 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-04T17:34:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AcionamentoVetorialControlador.pdf: 1467813 bytes, checksum: 7d7492e96e6d17941eda99ff16ec6ba7 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-04T17:34:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AcionamentoVetorialControlador.pdf: 1467813 bytes, checksum: 7d7492e96e6d17941eda99ff16ec6ba7 (MD5) Previous issue date: 2010 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho estuda a técnica de acionamento vetorial aplicado ao motor de indução trifásico (MIT), utilizando como estratégia de controle a combinação de controle fuzzy com controladores chaveados do tipo modo deslizante, em uma configuração aqui denominada de Controlador Fuzzy Modo Deslizante (FSMC – Do inglês: Fuzzy Sliding Mode Control). Um modelo dinâmico do MIT é desenvolvido em variáveis ‘d-q’ o que conduziu a um modelo eletromecânico em espaço de estados que exibe fortes não linearidades. A este modelo são aplicadas as condições de controle vetorial que permitem desacoplar o torque e o fluxo no MIT, de maneira que o seu comportamento dinâmico se assemelha àquele verificado em uma máquina de corrente contínua. Nesta condição, são implementados controladores do tipo proporcional e integral (PI) às malhas de controle de corrente e velocidade do motor, e são realizadas simulações computacionais para o rastreamento de velocidade e perturbação de carga, o que levam a resultados satisfatórios do ponto de vista dinâmico. Visando investigar o desempenho das estratégias não lineares nesta abordagem é apresentado o estudo da técnica de controle a estrutura chaveada do tipo modo deslizante. Um controlador modo deslizante convencional é implementado, onde se verifica que, a despeito do excelente desempenho dinâmico a ocorrência do fenômeno do “chettering” inviabiliza a aplicação desta estratégia em testes reais. Assim, é proposta a estratégia de controle FSMC, buscando associar o bom resultado dinâmico obtido com o controlador modo deslizante e a supressão do fenômeno do chettering, o que se atinge pela definição de uma camada de chaveamento do tipo Fuzzy. O controlador FSMC proposto é submetido aos mesmos testes computacionais que o controlador PI, conduzindo a resultados superiores a este último no transitório da resposta dinâmica, porém com a presença de erro em regime permanente. Para atacar este problema é implementada uma combinação Fuzzy das estratégias FSMC com a ação de controle PI, onde o primeiro busca atuar em regiões afastadas da superfície de chaveamento e o segundo busca introduzir o efeito da ação integral próximo à superfície. Os resultados obtidos mostram a viabilidade da estratégia em acionamento de velocidade variável que exigem elevado desempenho dinâmico. / This work studies the technique of vector drive applied to three-phase induction motor (IM), using as the control strategy fuzzy control and sliding mode control in a setting here called Fuzzy Sliding Mode Controller (FSMC) . A dynamic model is developed at IM in variable ’d - q’ which led to an electromechanical model state space that exhibits strong nonlinearities . In this model the conditions that allow vector control decouple the torque and flux at IM, so that their dynamic behavior is similar to that observed in a DC machine are applied. In this condition, the proportional and integral type (PI) controllers are implemented to control motor speed and current loops, and computational simulations for tracking speed and load disturbance are carried out, which lead to satisfactory results from the point of view dynamic. In order to investigate the performance of nonlinear strategies in this approach the study of control technique the switching structure of the sliding mode type is displayed. A conventional sliding mode controller is implemented, where it appears that, despite the excellent dynamic performance of the occurrence of the phenomenon of ”chettering”precludes the application of this strategy in actual tests. Thus, FSMC control strategy is proposed, trying to associate the good result obtained with the dynamic sliding mode controller and the suppression of the chettering, which is achieved by defining a layer switching fuzzy type. The FSMC proposed controller is subjected to the same computational tests that the PI controller, leading to superior results to the latter the transient dynamic response, but with the presence of steady-state error. To attack this problem is implemented one of the strategies Fuzzy FSMC combination with the action of PI control, where the first seeks to operate in remote regions of the switching surface and the second seeks to introduce the effect of integral action near the surface. The results show the feasibility of the strategy in variable speed drive that demand high dynamic performance.