Dissertações/Teses

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2025
Descrição
  • BRUNO SANTANA DE ALBUQUERQUE
  • USO DE RECURSOS ENERGÉTICOS DISTRIBUÍDOS INTEGRADOS COM A REDE ELÉTRICA: ESTUDO DE CASO DO SISTEMA DE MOBILIDADE ELÉTRICA NA AMAZÔNIA

  • Orientador : MARIA EMILIA DE LIMA TOSTES
  • Data: 31/01/2025
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  • This work proposes a study and evaluation of the use of distributed energy resources integrated with the electrical grid in the Amazon Region. For this, the electric mobility project implemented at the Federal University of Pará (UFPA) was used as a study object, consisting of renewable energy generation systems, storage system, land electric vehicles, water electric vehicle and the load of a public educational building. The study will rescue the historical electrical data from each of these project systems, evaluating them in different scenarios under the influence of local characteristics of the Amazon Region, such as the influence of local meteorological factors on the project's energy supply, the characteristics of energy efficiency of the electric boat operating on the region's rivers, the energy efficiency characteristics of the buses operating on highways and within the university campus, the impact of the energy tariff on the generation and consumption of the energy that supplies the system, the variations in building loads and others. This study is already aware of some impacts caused by local characteristics, with the influence of the Amazonian winter in the reduction of energy generation by photovoltaic systems, however this period coincides with Carnival holidays, Good Friday and others, which can cause a reduction in the monthly energy demand of land and water electric vehicles, in addition, the ambient temperature during this period can be an influencing factor in the energy demand of buildings. The analysis of these and other scenarios support this work, in order to understand their impacts and help in the search for an energetically self-sufficient mobility project. For the energy management of the project, programs were developed that monitor and deliver parameters of the overall energy performance of the project and of each of the systems mentioned above, forming a database that can serve as a model to direct the implementation of other electric mobility projects by the Amazon.
2024
Descrição
  • AILTON PINTO DE OLIVEIRA
  • Beam Tracking Using Deep Learning Applied to 6G MIMO Vehicle-to-Infrastructure

  • Orientador : ALDEBARO BARRETO DA ROCHA KLAUTAU JUNIOR
  • Data: 16/12/2024
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  • This work investigates the use of machine learning for enhancing beam tracking in 6G MIMO Vehicle-to-Infrastructure (V2I) communications. Beam tracking, crucial for maintaining reliable mmWave connections, poses a significant challenge due to the high mobility and overhead associated with millimeter wave MIMO beamforming. Unlike beam selection, ML-based beam tracking is underexplored in the literature, partly due to the lack of comprehensive datasets. To address this, one of the key contributions of this work is the development of a novel public multimodal dataset, based on 3GPP requirements, which integrates wireless channel data, LIDAR information, and GNSS positioning. This dataset facilitates the evaluation of data fusion algorithms tailored to V2I scenarios. Additionally, the proposed deep neural network architecture, combining ResNet and LSTM layers, leverages both LIDAR data and previously selected beam information, significantly outperforming other state-of-the-art beam tracking models.
  • ERMINIO AUGUSTO RAMOS DA PAIXAO
  • MULTILAYER RESOURCE ORCHESTRATION FOR ARCHITECTURES

  • Orientador : DIEGO LISBOA CARDOSO
  • Data: 29/11/2024
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  • Internet Protocol (IP), operators and researchers are seeking solutions to meet this demand. One of the most promising approaches is Heterogeneous Cloud Radio Access Networks (HCRAN), which has the potential to address the issues of the current generation while offering improvements such as centralized processing and greater energy efficiency. However, the deployment of these new architectures faces two critical challenges: high energy consumption and the underutilization of PRRHs (Remote Radio Heads), caused by the tidal effect, and the processing capacity limitation of BBUs (BaseBand Units), known as Hard Capacity, which can negatively impact network performance when exceeded. This thesis proposes a multilayer approach that enables the reconfiguration of underutilized PRRHs and an optimized mapping between PRRHs and BBUs, aiming for high availability, energy savings, and reduced high-speed processing. The results obtained, compared to other approaches in the literature, demonstrate that the proposed model can optimize the resources of PRRHs and BBUs without compromising the user's minimum QoS.

  • FÁBIO SOUZA DE ARAÚJO
  • PERFORMANCE ANALYSIS OF AN OPTICAL SYSTEM BASED ON MACH-ZEHNDER INTERFEROMETER AND SEMICONDUCTOR OPTICAL AMPLIFIER
  • Orientador : MARCOS BENEDITO CALDAS COSTA
  • Data: 18/11/2024
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  • This work presents the design of a fully optical system based on a Mach-Zenhder Interferometer (MZI) and Semiconductor Optical Amplifier (SOA) combined with Bragg Grating Fibers (FBGs). The optical system is made up of three main parts, namely: transmission session, SOA-MZI session and reception session. The commercial software Optisystem was used for the study and simulation of the optical design and the system performance parameters were analyzed, i.e., Q-Factor and Bit Error Rate (BER) for different bit sequences, input powers and lengths. optical link. The results obtained showed a significant variation in the Q-Factor and BER values for different bit sequences and for the variation in the size of the optical fiber length. In general, the proposed system performed well, proving to be a viable project for application in metropolitan networks with links of up to 50 km.

  • OSCAR MAURICIO HERNANDEZ GOMEZ
  • AVALIAÇÃO PROBABILÍSTICA DO IMPACTO DA RECARGA RÁPIDA DE VEÍCULOS ELÉTRICOS NOS SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

  • Orientador : JOAO PAULO ABREU VIEIRA
  • Data: 13/11/2024
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  • AVALIAÇÃO PROBABILÍSTICA DO IMPACTO DA RECARGA RÁPIDA DE VEÍCULOS ELÉTRICOS NOS SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

  • GIOVANNI DE SOUZA PINHEIRO
  • IDENTIFICAÇÃO DE SISTEMAS MULTIFORÇAS A PARTIR DE DADOS DE VIBRAÇÃO E TÉCNICAS DE APRENDIZADO DE MÁQUINAS

  • Orientador : MARCUS VINNICIUS ALVES NUNES
  • Data: 07/11/2024
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  • O surgimento de defeitos em componentes dinâmicos tende a produzir alterações nas 
    forças geradas, que podem ser detectadas por meio de alterações no espectro de 
    resposta à vibração do equipamento. Compreender as forças que atuam sobre uma 
    estrutura é extremamente importante, especialmente nos casos em que os pontos de 
    medição são limitados ou inacessíveis, pois permite avaliar, entre outros fatores, se a 
    vida útil do componente está comprometida pela condição atual da máquina. Nesses 
    casos, um problema inverso precisa ser resolvido. As técnicas de Machine Learning 
    vêm se destacando como uma poderosa ferramenta de predição dentre as soluções 
    desenvolvidas para esse tipo de problema, sendo cada vez mais aplicadas a 
    problemas de engenharia. Portanto, este trabalho tem como objetivo avaliar diferentes 
    modelos de aprendizado de máquina para a identificação de forças atuando em um 
    sistema composto por uma placa suspensa, com base em dados de vibração medidos. 
    Nesse sentido, um modelo computacional foi gerado e calibrado usando respostas de 
    vibração medidas em laboratório. Um banco de dados robusto foi criado usando a 
    Metodologia de Superfície de Resposta em conjunto com o Design of Experiment 
    (DOE) e, em seguida, utilizado para avaliar a capacidade dos modelos de aprendizado 
    de máquina em prever a localização, frequência de excitação, magnitude e número 
    de forças que atuam na estrutura. Entre os seis modelos de aprendizado de máquina 
    avaliados, o k-NN foi capaz de prever os parâmetros das forças com um erro de 
    0,013%, e as florestas aleatórias com um erro máximo de 0,2%. A inovação do estudo 
    está na aplicação do método proposto para identificação de parâmetros em sistemas 
    multiforças.
  • LUCAS PESSOA DE SOUZA
  • ELECTRONIC TRANSPORT IN A GRAPHENE ALLOTROPE: BIPHENYLENE NANORIBBLES WITH HYDROGEN EDGES

  • Orientador : JORDAN DEL NERO
  • Data: 06/11/2024
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  • Currently, the use of devices such as computers, tablets, cell phones, radios or other electronic devices is something indispensable for our society. One of the great steps for the advancement of electronics was the invention of the transistor in 1948 by Brattain, Bardenn and Shockley, such an invention was an important historical milestone in the microelectronics industry, thus transistors dominated the advancement of microelectronics in these almost sixty years of technological development. The advantages that this solid-state device brought were obvious because it worked with operating voltages considered lower, has a more robust structure, had more efficiency because it absorbed less electrical power in addition to having smaller dimensions and being lighter. The advancement of electronics and the use of the miniaturization process of electronic devices, brought the need to increasingly reduce the size of transistors, mainly to use in chips that have their operation based on transistor. This demand for smaller and smaller devices have led to the production of devices at nanoscopic scales. This new way of producing devices on this scale led to the creation of a new area of knowledge called nanotechnology with an emphasis on molecular electronics. This area of knowledge is considered relatively new. The proposal of a molecular electronic system consists of a singlemolecule of type D-σ-A formed by a donor group (D) of electrons and another acceptor (A) of electrons that constitutes a strong electronic current of rectification, with this present the possibility of building electronic components on a nanoscopic scale and with a wide variety of applications. This new field of research has been growing under all aspects involved in molecular electronic transport. This work has the proposal of contributing within molecular electronics, with a study on electronic transport in carbon nanoribbons, having as molecular structure the carbon biphenylene. Biphenylene is a novel 2-D carbon allotrope with electronic, mechanical, optical, and catalytic properties distinct from graphene. This new allotrope consists of a carbon grid formed by octagons, hexagons and squares of carbon binders and has a thickness as thin as that of the garfene. Characterized by a flat sp2 structure, they noticed that the gap band of the material decreases with the increase of the width of the tape, having metallic characteristics due to the narrow bands of 21 atoms wide.

  • ADRIEL BRITO DA SILVA
  • Título: Estudo Comparativo de Métodos de Filtragem e Análise de Sinais em Medições Não-Invasivas de Descargas Parciais em Sistemas de Alta Tensão: Abordagens com Diferentes Filtros Clássicos e Transformada Wavelet.

    Artigo Publicado no Congresso Brasileiro de Automática 2024 – CBA2024, como descrito a seguir:

    Artigo: SILVA, A. B., NUNES, M. V. A., ROMANO, M. A. de A., ALMEIDA, V. V. M. de, MANITO, A. R. A., DE MORAIS, A. M., e SILVA, R. do N.; “Técnicas de Redução de Ruídos em Medições Não-Invasivas de Descargas Parciais utilizando Diferentes Filtros e Transformada Wavelet”, Congresso Brasileiro de Automática 2024 – CBA2024, Rio de Janeiro, 15 a 18 de outubro de 2024.

  • Orientador : MARCUS VINNICIUS ALVES NUNES
  • Data: 06/11/2024
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  • O fenômeno das descargas parciais (DP) ocorre de maneira segmentada no isolamento elétrico. Com o tempo, essas ocorrências podem evoluir para um estado crítico, resultando em curtos-circuitos e danos significativos aos equipamentos elétricos. A identificação e análise de DP são essenciais para a manutenção preventiva e a integridade dos sistemas de alta tensão. No entanto, a interferência de várias fontes de ruído, como outros equipamentos elétricos e fenômenos eletromagnéticos, torna a detecção dos sinais de DP desafiadora. Este trabalho apresenta um estudo comparativo de métodos de filtragem e análise de sinais em medições não-invasivas de descargas parciais em sistemas reais de alta tensão, utilizando diferentes filtros clássicos e a Transformada Wavelet (TW). A pesquisa avaliou a eficácia de diversos métodos de filtragem na redução de ruídos, proporcionando uma melhor identificação e caracterização dos sinais de DP. Foram implementados e comparados filtros clássicos como Média Móvel (MA), Savitzky-Golay (SG), Butterworth (BW), Chebsyshev (Tipo I) e filtragem adaptativa como Mínimos Quadrados Médios (LSM), além das técnicas baseadas em decomposição de multirresoluções wavelets, para verificar métricas como a Razão Sinal-Ruído (SNR), Correlação-Cruzada (CC), Erro Quadrático Médio (RMSE), Curtose (K), e outras, considerando a preservação das características essenciais dos sinais de DP. Os resultados obtidos demonstraram que as técnicas de filtragem são cruciais para a mitigação dos efeitos de ruídos, embora métodos mais clássicos apresentem eficiência limitada quando comparados àquelas com capacidade de adaptação. A análise comparativa revelou pontos críticos que, embora tenham demonstrado uma eficiência restrita, contribuem significativamente para o aprimoramento dos métodos de monitoramento e diagnóstico dos equipamentos elétricos.

  • CLEVERSON VELOSO NAHUM
  • Intent-based radio resource scheduling using reinforcement learning for RAN Slicing scenarios

  • Orientador : ALDEBARO BARRETO DA ROCHA KLAUTAU JUNIOR
  • Data: 04/11/2024
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  • The network slicing at the radio access network (RAN) domain, called RAN slicing, requires elasticity, efficient resource sharing, and customization in order to deal with scarce and limited frequency spectrum resources while fulfilling the slice intents defined in a service-level agreement (SLA). In this scenario, radio resource scheduling (RRS) is an essential function to provide the resource management needed to prevent SLA violations, hence providing sufficient radio resources for RAN slices to accomplish their goals. The wide variety of scenarios supported in 5G and beyond 5G (B5G) networks makes the RRS problem in RAN slicing scenarios a significant challenge. This thesis proposal provides an intent-based RRS for RAN slicing using reinforcement learning (RL) with the slice requirements defined in a SLA. The proposed method aims to prevent SLA violations by making the management of resource block groups (RBGs) available between slices and users equipment (UEs) using inter-slice and intra-slice schedulers, respectively. It also proposes a slice prioritization structure to assure SLA requirements of more important slices when the available radio resources are not sufficient to guarantee all slice’s requirements fulfillment. It presents partial results obtained using an intent-based RRS using RL for a fixed number of slices and UEs to prevent SLA violations, aiming to demonstrate the importance of intent-based RRS design for scenarios with RAN slicing. It also presents a discussion about the related work limitations and improvements in the implemented method, proposing a new approach to deal with slices and UEs insertions in the network while avoiding the SLA  iolations and improving the network performance.

  • MARCUS CIRO MARTINS GOMES
  • PROJETO DE CONTROLE ROBUSTO DE ORDEM FRACIONÁRIA PARA SISTEMAS PARA SISTEMAS COM INCERTEZA PARAMÉTRICA

  • Orientador : CARLOS TAVARES DA COSTA JUNIOR
  • Data: 21/10/2024
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  • Esta pesquisa apresenta uma nova metodologia que integra a teoria de controle de ordem fracionária com técnicas de controle robustas para lidar com a incerteza paramétrica, com o objetivo de melhorar o desempenho de sistemas incertos lineares invariantes no tempo com ordens inteiras ou fracionárias, referidos como Controle Robusto de Ordem Fracionária (FORC)). Ao contrário dos métodos tradicionais, esta abordagem proposta oferece uma nova formulação de design baseado em desigualdades, ampliando o escopo para descobrir soluções melhoradas através da otimização de programação linear.
    Consequentemente, os controladores de ordem fracionária são adaptados para garantir o desempenho transitório e de estado estacionário desejado em sistemas de malha fechada. 
    Para facilitar a implementação digital do controlador projetado, a discretização invariante de resposta ao impulso de diferenciadores de ordem fracionária (IRID-FOD) é usada para aproximar controladores de ordem fracionária a funções de transferência de ordem inteira. Além disso, o método de ordem de redução de Hankel é aplicado, tornando os controladores adequados para a implantação de hardware. Testes experimentais realizados em um sistema térmico, juntamente com resultados de avaliação baseados em respostas no domínio do tempo e análise de robustez apoiada por índices de desempenho e análise de valor definido, demonstram o desempenho aprimorado e robusto da metodologia FORC proposta em comparação com o controle robusto clássico sob incerteza paramétrica.
  • LOREDDANA MONTEIRO BANDEIRA DE OLIVEIRA
  • ANÁLISE E APRIMORAMENTO DE METODOLOGIA PARA DEFINIÇÃO DOS LIMITES DE CONTINUIDADE DOS CONJUNTOS ELÉTRICOS DAS DISTRIBUIDORAS DE ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL

  • Orientador : MARIA EMILIA DE LIMA TOSTES
  • Data: 10/10/2024
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  • O trabalho tem por objetivo analisar comparativamente as metodologias de definição dos conjuntos para estabelecimento de Metas de Qualidade do setor elétrico relativas aos indicadores de DEC e de FEC, avaliando se os índices e reflexos financeiros estão aderentes às realidades locais e propor o aprimoramento da metodologia vigente para definição dos limites de continuidade dos conjuntos elétricos das distribuidoras de energia elétrica no Brasil, através da análises de mais atributos que no momento não são adotados pela agencia reguladora, porém podem capturar particularidades principalmente das distribuidoras da região Norte e Nordeste, que não são capturadas na metodologia vigente.

  • ULRICH KAUÊ MENDES ALENCAR DA SILVA
  • Classificação de tumores cerebrais: um estudo comparativo entre Rede Neural Convolucional e Rede Neural Convolucional com mecanismo de atenção

  • Data: 30/09/2024
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  • O tumor cerebral é caracterizado como um crescimento anormal de um grupo de células do cérebro ou próximas a ele, sendo uma das grandes causas de morte ao redor do mundo. Um dos principais problemas relacionados aos tumores cerebrais diz respeito à dificuldade do seu diagnóstico, visto que seus sintomas podem ser confundidos com os de doenças com menor grau de seriedade, fazendo-se assim necessário um conjunto de exames, onde a ressonância magnética se destaca como um dos mais importantes. Considerando a importância do problema, esta dissertação tem como objetivo apresentar os resultados de um estudo comparativo da  eficiência das Redes Neurais Convolucionais (CNN - Convolutional Neural Network) e Redes Neurais Convolucionais com mecanismo de atenção para o problema de classificação de tumores cerebrais baseada em imagens de ressonâncias magnéticas, sendo que os mecanismos de atenção, advindos da área de processamento de linguagem natural, podem ser utilizados em conjunto com as CNNs com o intuito de aumentar o foco destas redes em partes mais importantes das imagens para o processo de classificação. Os resultados obtidos, considerando especificamente a base de dados de ressonância magnética utilizada neste trabalho para o desenvolvimento dos classificadores, sugerem que o uso do mecanismo de atenção pode aumentar a eficiência das redes neurais convolucionais para o problema de classificação de tumores cerebrais sendo que, considerando as métricas de avaliação de classificadores, obtivemos na base de dados de teste, para o caso da CNN, uma acurácia de 96.41%, sensibilidade de 96.17%, F1-score de 96.61% e precisão de 96.24% enquanto que para a CNN com mecanismo de atenção obtivemos uma acurácia de 98.39%, sensibilidade de 98.35%, F1-score de 98.33% e precisão de 98.31%, o que representa uma melhoria de 1.98% em acurácia, 2.18% em sensibilidade, 1.72% em F1-score e 2.07% em precisão em relação a CNN sem mecanismo de atenção.

     

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    Artigo aceito para XXIX Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica

    Titulo do artigo:

    Brain Tumor Classification: A CNN and attention-based CNN comparison

    Data: 02/09/2024 – 06/09/2024

  • VANILZE VAZ MONTEIRO DE ALMEIDA
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  • Orientador : MARCUS VINNICIUS ALVES NUNES
  • Data: 23/09/2024
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  • LUCIAN MORAIS RIBEIRO
  • Modelo de Propagação Usando Dois Raios Com Modificação de Fase Para Mobilidade APlicado a
    Recetor LoRa Sobre Rio

  • Data: 19/09/2024
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  • Conforme previsto por especialistas, houve um crescimento exponencial do número de dispositivos IoT usados pela população em geral. Entre estes dispositivos, um dos grupos mais notáveis é o de dispositivos Long Range (LoRa). Entre as características da tecnologia LoRa destaca-se o baixo consumo de energia, ao mesmo tempo em que o dispositivo proporciona uma grande área de cobertura. Essa tecnologia, quando aplicada na região amazônica – uma área densamente arborizada, úmida e com populações afastadas dos centros urbanos – pode oferecer uma nova gama de serviços aos nativos da região. Partindo do princípio que os modelos de propagação mais conhecidos não estão ajustados às especificidades da região amazônica, o que torna  os enlaces de rádio de difíceis predições, visamos apresentar soluções para este problema através deste trabalho que apresenta ajustes no modelo de perda de propagação Terra-Plana para atender comunicações LoRa sob os rios amazônicos, quando os dispositivos receptores estão em movimento.

  • EDRIANE DO SOCORRO SILVA COSTA
  • Convolutional Neural Networks to Assist in the Diagnosis of Cervical Cancer Screening Tests

  • Data: 18/09/2024
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  • The cervical screening test is a widely used method for detecting cervical cancer and precancerous lesions. Automated classification of results can help healthcare professionals accurately identify abnormal cytology patterns, increasing accuracy and consistency in anomaly detection. Furthermore, the systematization of this solution can reduce analysis time and associated costs, enabling the availability of an immediate pre-diagnosis, especially in remote areas. This approach also has the potential for integration into public health systems, contributing to more efficient and accessible care. Thus, this study proposes the application of pre-trained convolutional neural network models, VGG16 and VGG19, for the classification of images resulting from the liquid-based cytology technique, comparing the performance between classification of 4 classes and 2 classes with balanced and unbalanced data. Several topologies were tested, and results showed accuracies of up to 98%, along with good classification metrics, demonstrating potential as a solution to assist healthcare professionals in a more accurate classification of these results.

  • ANA CAROLINA DIAS BARRETO DE SOUZA
  • METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO ENERGÉTICO DE INTEGRAÇÃO DE CARROS ELÉTRICOS EM EDIFICAÇÕES

  • Orientador : MARIA EMILIA DE LIMA TOSTES
  • Data: 06/09/2024
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  • O avanço das discussões sobre mudanças climáticas e impactos ambientais, atrelada às questões energéticas, evoluiu as metodologias de diagnóstico que vêm incorporando nas análises não só sistemas de consumo, mas também de geração de energia. Essas incorporações possibilitaram a classificação de Edificações autossuficientes de energia, que são caracterizadas por possuírem um sistema de geração de energia renovável que supra, por completo ou parcialmente, a sua demanda de consumo. No âmbito da mobilidade elétrica, a maior adesão de veículos elétricos traz desafios e oportunidades na área de consumo, gestão e eficientização de energia elétrica. O impacto que essa carga veicular robusta e crescente pode acarretar aos ser integrada nos edifícios, novos e existentes, ainda não é contemplada nas avaliações de desempenho. Consequentemente as metodologias de obtenção das certificações e etiquetagens não levam em consideração a carga desse sistema como uso final. Portanto, analisar o impacto da integração de veículos elétricos (VE) no segmento de edificações, visa subsidiar a formulação ou revisão de metodologias de diagnósticos energéticos, que passem a contemplar o sistema carregamento de VE integrado às edificações. Como objetivo o estudo visa a elaboração de uma metodologia de diagnóstico energético de edificações brasileiras, para avaliar a integração do carregamento de veículos elétricos VE como um sistema predial de uso final. A metodologia escolhida foi a da Etiquetagem PBE Edifica, visando complementar a metodologia de diagnóstico energético de edificações do Programa Brasileiro de Etiquetagem de Edificações (PBE Edifica), apresentada através da Instrução Normativa Inmetro para edificações comerciais, de serviços e públicas (INI-C), que avalia atualmente sistemas que possuem alto consumo de energia elétrica como: envoltória, iluminação, condicionamento de ar (calefação e/ou arrefecimento) e aquecimento de água. Através da incorporação do sistema de abastecimento de veículo elétrico, esse estudo prospecta uma contribuição positiva ao abranger mais um sistema que apresenta uma significativa carga de consumo elétrico predial. 

  • WESLEY RODRIGUES HERINGER
  • Análise de Estabilidade Transitória em Geradores Distribuídos: Considerações sobre a proteção 78PS

  • Data: 05/09/2024
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  • As conexões das usinas de cogeração, constituídas essencialmente por geradores síncronos, nas redes de distribuição podem provocar impactos técnicos, tais como, sobretensão no ponto de acoplamento comum (PAC), perda de coordenação da proteção, sobretensões transitórias, etc. Em um esforço para hospedar tais usinas de cogeração nas suas redes de distribuição, a concessionária adota os requisitos de interconexão para tais geradores, de acordo com o estabelecido pela ANEEL. Entretanto, uma condição anormal que pode ser imposta aos geradores síncronos é a perda de sincronismo em razão das faltas na rede de distribuição ou subtransmissão não eliminadas dentro do tempo crítico de falta. Uma condição de perda de sincronismo pode resultar em estresses torcionais no eixo mecânico que interliga a turbina ao gerador. Portanto, este requisito, quando aplicado, pode representar um desafio para engenheiros de proteção na tarefa de ajuste e configuração do relé contra a perda de sincronismo (relé 78PS), uma vez que o ajuste apropriado desta função requer a realização de um estudo detalhado de estabilidade transitória do sistema de distribuição ou até mesmo de transmissão, considerando a geração distribuída, sendo este o foco da presente dissertação de mestrado. 

  • JULIO LEITE AZANCORT NETO
  • ESTIMATIVA VOLUMÉTRICA DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS EM IMAGEM DE VISUALIZAÇÃO ÚNICA

  • Data: 02/09/2024
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  • A gestão eficiente de resíduos sólidos é crucial para manter a cidade limpa e sustentável. Este trabalho apresenta uma metodologia que utiliza algoritmos bem estabelecidos para a estimativa de volume na gestão de resíduos sólidos urbanos a partir de imagens de única visualização. O sistema proposto baseia-se em conceitos e modelos de visão computacional de última geração, incluindo segmentação de instâncias, estimativa de profundidade e cálculo de volume baseado em nuvem de pontos. A metodologia demonstrou a capacidade de estimar com precisão o volume de objetos de resíduos sólidos, tanto individuais quanto múltiplos, em imagens. Avaliamos nossa abordagem utilizando dados do mundo real. Apesar dos desafios, como o reescalonamento manual de distâncias e conjuntos de dados limitados, nosso sistema possui um potencial considerável para refinamento e aprimoramento, visando cenários complexos como os urbanos reais. Os resultados numéricos mostraram que o sistema proposto é promissor mesmo em cenários complexos, com valores de erro percentual absoluto médio (MAPE) de 8,60% para resíduos únicos e 9.23% para resíduos múltiplos, resultando em uma média geral de 8.91%. O coeficiente de determinação foi de 95.11% para instâncias únicas e 87.64% para múltiplas. A metodologia proposta contribui significativamente para o avanço das tecnologias de gestão em smart cities

  • CARLOS ROOZEMBERGH PORTO DA SILVA JUNIOR
  • Robust Controller  Project for Cascade Converters

  • Data: 23/08/2024
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  • Conversion systems are critically important devices in electrical systems across various environments, especially in modern times, as multiple components with different voltage levels and sources are interconnected within a single system. Consequently, dynamic study methods of this network are examined using approaches that simplify the network based on speed modes and switching of other conversion systems, wherein fast systems are simplified to constant power loads (CPL). This method evaluates the network’s stability conditions. The study reveals that CPLs act as negative incremental resistances, and when analyzed through a linear model, it is observed that such loads reduce system damping, thereby decreasing stability margins and potentially rendering the system unstable. Additionally, uncertainties in the physical components of the circuit further affect the stability and performance of microgrids. Hence, designing regulators to mitigate oscillations caused by these effects becomes crucial to ensure the proper performance of these systems.In this work, a robust controller is designed to handle uncertainties and attenuate oscillations in the presence of constant power loads. This controller is implemented in a microgrid composed of two cascaded DC-DC buck converters, one of which is modeled as a CPL. The system model is utilized for both stability analysis and robust controller design in state space, where the compensator synthesis is structured in the form of a linear matrix inequality, solved using system optimization tools. The controller’s results are compared with another controller based on pole placement in both linear and nonlinear switched models, within the Matlab/Simulink simulation platform. Transient response and control signals are evaluated graphically and through performance indices under various operating conditions, including load disturbances and system parameter variations.

  • THIAGO DE ARAUJO COSTA
  • A Temporal Methodology for Assessing the Performance of Concatenated Codes in OFDM Systems for 4K-UHD Video Transmission

  • Data: 16/08/2024
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  • The communication channel is a critical part of the process of information degradation. In the 4K ultra-resolution video transmission domain, the communication channel is a crucial part where information degradation occurs, inevitably leading to errors during reception. To enhance the transmission process in terms of fidelity, advanced technologies such as digital video broadcasting terrestrial (DVB-T) and its evolutionary successor, digital video broadcasting terrestrial second generation (DVB-T2), are utilized to mitigate the effects of data transmission errors. Within this scenario, this research presents an innovative methodology for the temporal analysis of 4K ultra-resolution video quality under the influence of additive white Gaussian noise (AWGN) and Rayleigh channels. This analytical endeavor is facilitated through the application of concatenated coding schemes, specifically, the Bose-Chaudhuri-Hocquenghem concatenated low-density parity check (BCH-LDPC) and Reed-Solomon concatenated convolutional (RS-CONV) coders. A more comprehensive understanding of video quality can be attained by considering its temporal variations, a crucial aspect of the ongoing evolution of technological paradigms. In this study, the Structural Similarity Index (SSIM) serves as the main metric for quality assessment during simulations. Furthermore, the simulated Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) values validate these findings, exhibiting consistent alignment with the SSIM-based evaluations. Additionally, the performance of the BCH-LDPC significantly outperforms that of RS-CONV under the 64-QAM modulation scheme, yielding superior video quality levels that approximate or surpass those achieved by RS-CONV under QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) modulation, leading to an increase in spectral efficiency. This enhancement is evidenced by SSIM gains exceeding 78% on average. The computation of average gains between distinct technologies in video quality analysis furnishes a robust and comprehensive evaluation framework, empowering stakeholders to make informed decisions within this domain. 

  • JOHN LUCAS RODRIGUES PORTILHO DE SOUSA
  • Entropy-based Client Selection Strategy for  Federated Learning over Vehicular Network Environments

  • Data: 13/08/2024
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  • Federated Learning (FL) emerges as a promising solution to enable collaborative model training for autonomous vehicles while preserving privacy and addressing communication overhead issues. Efficient client selection for participation in the training process remains challenging, especially in scenarios with statistical heterogeneity of data distribution and client failure events. Client failure, an uncontrollable event during training, reduces accuracy, convergence, and speed. This master thesis introduces an entropy-based client selection mechanisms for FL over Vehicular Network environments with client failure and non-IID data distributions. The proposed method is compared to a random selection mechanism in both IID and non-IID scenarios, as well as scenarios with random client drops. The results demonstrate that entropy-based selection outperforms other methods regarding training loss, accuracy, and Area Under the Roc Curve, particularly in high client dropout and non-IID scenarios. These findings highlight the importance of considering entropy data for client selection to address the challenges posed by client failure and statistical heterogeneity in  FL over Vehicular Network.

  • ALVARO CHRISTIAN MONTAÑO SAAVEDRA
  • EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF ROBUST CONTROL STRATEGIES APPLIED TO IMPROVING THE PERFORMANCE OF A BUCK DC/DC POWER CONVERTER WITH SINGLE INDUCTOR MULTIPLE OUTPUT STRUCTURE

  • Data: 05/08/2024
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  • Recently, DC/DC power converters have gained wide attention, especially in industry, telecommunications, and the control of renewable energy sources. The increase in the use of this technology can be explained by the growing demand for high-quality DC voltage regulation in various applications. Additionally, recent advances in power electronics along with control engineering have accelerated the development of DC/DC power converters. Therefore, they looked for optimize these converters in several ways, for example, improving conversion efficiency and reducing their weight and cost. In the proposed work, control strategies for voltage regulation in a single-inductor, dual-output Buck DC-DC converter system (SIDO) are investigated. Based on a nominal multiple-input, multiple-output plant model and performance requirements, both a Linear Quadratic Regulator (LQR) and a Decoupled PI control strategy are designed to control the power converter system under parametric uncertainties such as variation of voltage source, variations of constant power loads (CPLs) and variations of load resistances. A prototype of a single inductor dual output DC-DC Buck converter was developed for experimental testing. The results indicate that the proposed LQR strategy approach is reasonable and provides adequate performance improvements in SIDO converter controllers under conditions of varying voltage source and varying load resistances, offering robust performance and system stability; however, more research is needed to address variations in constant power loads.

  • WENDLER LUIS NOGUEIRA MATOS
  • UTILIZAÇÃO DE SATÉLITE GEOESTACIONÁRIO PARA AVALIAR A INCIDÊNCIA DE RAIOS EM LINHAS DE TRANSMISSÃO DO SISTEMA INTERLIGADO NACIONAL BRASILEIRO

  • Data: 24/07/2024
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  • UTILIZAÇÃO DE SATÉLITE GEOESTACIONÁRIO PARA AVALIAR A INCIDÊNCIA DE RAIOS EM LINHAS DE TRANSMISSÃO DO SISTEMA INTERLIGADO NACIONAL BRASILEIRO

  • RUBENS DE ANDRADE FERNANDES
  • SMARTLVENERGY: UM FRAMEWORK PARA GESTÃO ENERGÉTICA INTELIGENTE E DESCENTRALIZADA DE SISTEMAS LEGADOS DE BAIXA TENSÃO

  • Data: 11/07/2024
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  • ARTIGO 1: "A Retrofit Strategy for Real-Time Monitoring of Building Electrical Circuits Based on the SmartLVGrid Metamodel".

    REVISTA:Energiesv. 15, Ed. 23, 2022 - Qualis A1.  (https://www.mdpi.com/1996-1073/15/23/9234);

     

    ARTIGO 2: "A Demand Forecasting Strategy Based on a Retrofit Architecture for Remote Monitoring of Legacy Building Circuits".

    REVISTA:Sustainabilityv. 15,, 2023 - Qualis A1. (https://www.mdpi.com/2071-1050/15/14/11161).

     

    ARTIGO 3: "SmartLVEnergy: AN AIOT FRAMEWORK FOR ENERGY MANAGEMENT THROUGH DISTRIBUTED

    PROCESSING AND SENSOR-ACTUATOR INTEGRATION IN LEGACY LOW-VOLTAGE SYSTEMS".

    REVISTA:IEEE Sensors Journal, 2024 - Qualis A1.

    Website: https://ieee-sensors.org/ieee-sensors-journal/.

    Link do trabalho: www.ieeexplore.ieee.org/document/10539626.

  • VANDERSON CARVALHO DE SOUZA
  • INIBIDOR BIDIRECIONAL DE EVENTOS DE RUNAWAY NO COMUTADOR DE TAP DE REGULADORES DE TENSÃO EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RECONFIGURÁVEIS COM GERAÇÃO DISTRIBUÍDA

  • Data: 25/06/2024
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  • INIBIDOR BIDIRECIONAL DE EVENTOS DE RUNAWAY NO COMUTADOR DE TAP DE REGULADORES DE TENSÃO EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RECONFIGURÁVEIS COM GERAÇÃO DISTRIBUÍDA

  • MARCOS DAVI LIMA DA SILVA
  • CSI Compression for Distributed-MIMO with Centralized Processing

  • Data: 18/06/2024
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  • In Distributed-MIMO (D-MIMO), a large number of distributed Antenna Points (APs) are coordinated by a Central Processing Unit (CPU) to serve a limited number of users with the same time/frequency resources, improving spectral efficiency. The success of D-MIMO depends on precoding and power allocation, which can be performed either fully centralized at the CPU or distributed across the APs. The centralized approach offers greater spectral efficiency than the distributed implementation, but requires a significant peak in fronthaul traffic due to the exchange of Channel State Information (CSI) between APs and the CPU. In this work, CSI compression schemes are proposed to enable practical and centralized implementation of D-MIMO. It is shown that depending on the compression setup, the spectral efficiency can be as good as in the uncompressed case. Furthermore, this work explores the implementation of multiple-input multiple-output (MIMO) within the framework of the New Radio (NR) architecture. The study evaluates a distributed MIMO deployment both uncompressed and with compression using NR signals and assesses its performance compared to co-located MIMO configurations. Through simulations using NR physical layer signals, the results reveal a notable increase in data rate when using a distributed setup, demonstrating an increase in aggregate rate and improvements in data rates experienced by users with the poorest performance. Finally, the simulations with NR signals highlight important practical aspects and the feasibility of implementing D-MIMO in the 5G architecture.

  • ANDRÉ LUCAS PINHO FERNANDES
  • Designing Feasible Deployment Strategies for Cell-free Massive MIMO networks: Assessing Cost-Effectiveness and  Reliability

  • Data: 14/06/2024
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  • Cell-free massive multiple-input multiple-output (mMIMO) networks are a
    promising solution for sixth-generation (6G) communication systems and beyond.
    These networks use multiple distributed antennas to transmit and receive signals,
    which improves spectral efficiency and ensures a fairer distribution of network resources
    among users. However, these innovative networks introduce a new mobile
    communication paradigm that extinguishes the concept of cells. This shift poses significant
    deployment challenges, as conventional tools designed for cellular systems
    are inadequate for planning and evaluating feasible cell-free mMIMO architectures
    since they often fail to address the unique aspects of distributed joint transmission
    characteristics of cell-free environments. In this sense, the literature has been
    developing separated models specific to cell-free systems that deal with system coordination,
    fronthaul signaling, and required computational complexities of processing
    procedures, segmented fronthaul, transitioning from cellular network deployments,
    and integration to O-RAN technologies. These advancements are instrumental in
    moving cell-free mMIMO from theoretical exploration to practical application. Despite
    this, further study is needed to integrate existing models and develop practical
    evaluation tools to assess the viability of these innovative networks and their enablers.
    This thesis aims to address this gap by proposing new tools designed to
    evaluate the feasibility of cell-free mMIMO networks regarding reliability and costs.
    The first tool focuses on evaluating the reliability of cell-free systems and is essential
    for segmented cell-free systems, which have serial fronthaul connections between
    Transmission and Reception Points (TRPs), as these configurations are prone to reliability
    issues. This tool is used in this thesis to improve the understanding of failures
    and the development of protection schemes for these connections. The second tool
    assesses the total cost of ownership (TCO) of cell-free systems and enablers across
    various user demands, considering fronthaul bandwidth limitations, TRP, and CPU
    processing capacities. This thesis uses this tool to evaluate the cost implications
    of two functional splits equivalent to distributed and centralized processing architectures
    and determine under which conditions each configuration might be more
    cost-effective. This thesis analysis and results suggest that segmented fronthaul
    cell-free systems require protection strategies, even when the TRP serial chain is
    integrated into a single piece of equipment. It is shown that a partial duplication
    scheme where 40% of the chain is likely the most feasible protection scheme. Besides
    that, the interconnection between serial chains is shown to be an excellent feasible
    protection alternative when the system has at least seven chains or integrated systems.
    Finally, the cost analysis reveals that a centralized processing approach with
    partial minimum mean square error (P-MMSE) precoding is the most feasible way
    to deploy cell-free systems in terms of processing options most of the time.

  • BRENDA SILVANA DE SOUSA BARBOSA
  • APLICAÇÃO DE REDES NEURAIS ARTIFICIAIS PARA PREDIÇÃO DE RSSI E SNR EM AMBIENTES DE BOSQUE AMAZÔNICO

  • Data: 11/06/2024
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  • The presence of green areas in urbanized cities is crucial to reduce the negative impacts of urbanization. However, these areas can influence the signal quality of IoT devices that use wireless communication, such as LoRa technology. Vegetation attenuates electromagnetic waves, interfering with the data transmission between IoT devices, resulting in the need for signal propagation modeling, which considers the effect of vegetation on its propagation. In this context, this research was conducted at the Federal University of Pará, using measurements in a wooded environment composed of the Pau-Mulato species, typical of the Amazon. Two machine learning-based propagation models, GRNN and MLPNN, were developed to consider the effect of Amazonian trees on propagation, analyzing different factors, such as the transmitter’s height relative to the trunk, the beginning of foliage, and the middle of the tree canopy, as well as the LoRa spreading factor (SF) 12, and the co-polarization of the transmitter and receiver antennas. The proposed models demonstrated higher accuracy, achieving values of root mean square error (RMSE) of 3.86 dB and standard deviation (SD) of 3.8614 dB, respectively, compared to existing empirical models like CI, FI, Early ITU-R, COST235, Weissberger, and FITU-R. The significance of this study lies in its potential to boost wireless communications in wooded environments. Furthermore, this research contributes to enhancing more efficient and robust LoRa networks for applications in agriculture, environmental monitoring, and smart urban infrastructure.

  • MARX MIGUEL MIRANDA DE FREITAS
  • Scalable AP Seletion Strategies for User-Centric Cell-Free Massive MIMO Networks

  • Data: 06/06/2024
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  •  User-centric (UC) cell-free (CF) massive multiple-input multiple-output (MIMO) systems are promising technologies for beyond 5G (B5G) networks. In these systems, the user equipment (UE) is associated with a subset of access points (APs) distributed into the coverage area, leading to improvements in macro-diversity and spectral efficiency (SE) compared to conventional cell-based systems. Despite the benefits, challenges such as scalable AP selection strategies, computational complexity (CC), and inter-central processing unit (CPU) coordination may still exist in these systems. In this regard, this thesis proposes a novel and general AP selection framework that affords scalability for UC systems, enabling more efficient use of the network resources, such as transmission power and reduced processing demands. The solution is based on a matched-decision among the most suitable connections for APs and UEs. Moreover, three strategies to fine-tune the AP clusters of UEs are proposed, aiming to reduce the number of APs connected to each UE without compromising the SE. Simulation results reveal that the matched-decision framework improves up to 163% the SE of the 95% likely UEs compared with baseline schemes. A heuristic approach that reduces the effects of inter-CPU coordination is also proposed. It decreases the number of inter-coordinated UEs (i.e., UEs connected to multiple CPUs) on each CPU to reduce signaling demands on backhaul links. Numerical results indicate that the proposed method mitigates inter-CPU coordination while yielding slight degradation in SE and improving energy efficiency (EE). Finally, this thesis investigates the performance of UC systems with limited processing capacity. Specifically, it is assumed that the CC of performing channel estimation and precoding signals does not increase with the number of APs. Thus, the UE can only be associated with a finite number of APs. Furthermore, a method is proposed for adjusting the AP clusters according to the network implementation, i.e., centralized or distributed. The results show that UC systems can keep the SE under minor degradation even if the CC up to 96%. Besides, the proposed method for adjusting the AP cluster leads to further reductions in CC.

  • JUAN CARLOS HUAQUISACA PAYE
  • UM MÉTODO BASEADO EM CRUZAMENTOS POR ZERO PARA LOCALIZAÇÃO DE FALTAS DE ALTA IMPEDÂNCIA EM REDES AÉREAS DE DISTRIBUIÇÃO

  • Data: 05/06/2024
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  • UM MÉTODO BASEADO EM CRUZAMENTOS POR ZERO PARA LOCALIZAÇÃO DE FALTAS DE ALTA IMPEDÂNCIA EM REDES AÉREAS DE DISTRIBUIÇÃO

  • THABATTA MOREIRA ALVES DE ARAUJO
  • DETECÇÃO DE DANOS EM SUPERFÍCIES GEOTÉCNICAS COM REDES NEURAIS CONVOLUCIONAIS DE BAIXA COMPLEXIDADE

  • Data: 29/05/2024
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  • A maioria dos desastres naturais resulta de eventos geodinâmicos, como deslizamentos de terra e colapso de estruturas geotécnicas. Essas falhas causam catástrofes que impactam diretamente o meio ambiente e causam perdas financeiras e humanas. A inspeção visual é o principal método para detectar falhas em superfícies de estruturas geotécnicas. Todavia, as visitas no local podem ser arriscadas devido à possibilidade de solo instável. Além disso, o design do terreno e as condições de instalação hostis e remotas tornam inviável o acesso a essas estruturas. Quando uma avaliação rápida e segura é necessária, a análise por visão computacional torna-se uma alternativa. No entanto, estudos em técnicas de visão computacional ainda precisam ser explorados neste campo devido às particularidades da engenharia geotécnica, como conjuntos de dados públicos limitados, redundantes e escassos. Neste contexto, esta tese apresenta uma abordagem CNN para a identificação de defeitos na superfície de estruturas geotécnicas com o objetivo de reduzir a dependência de inspeções no local conduzidas por humanos. Para tanto, foram coletadas imagens de indicadores de falha superficial em taludes às margens de uma rodovia brasileira, com o auxílio de VANT e dispositivos móveis. Em seguida, foram experimentadas arquiteturas CNNde baixa complexidade para construir um classificador binário capaz de detectar em imagens falhas aparentes a olho nu humano. A arquitetura composta por três camadas convolucionais, cada uma com 32 filtros, seguidas por duas camadas totalmente conectadas, cada uma composta por 128 neurônios apresentou acurácia de 94,26%. A avaliação de desempenho do modelo com o conjunto de teste obteve métricas de AUC de 0,99 e matriz de confusão que indicam desempenho robusto do classificador na detecção de danos, ao mesmo tempo que mantém uma baixa complexidade computacional, tornando-a adequada para aplicações práticas em campo. As contribuições da tese incluem a disponibilização de banco de imagens que retratam danos visíveis em taludes, a obtenção de um modelo de classificação adequado para dados escassos e processamento com recursos computacionais limitados, e a exploração de estratégias para inspeção remota e identificação de indicadores de falhas em superfícies de estruturas
    geotécnicas.

  • JAINE FEIJAO DE LIMA
  • Development of an Electricity Dispatch Methodology for a Photovoltaic Generation system with Hybrid Energy Storage for Isolated Systems

  • Orientador : THIAGO MOTA SOARES
  • Data: 13/05/2024
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  • The present work proposes a methodology for dispatching electrical energy to isolated systems formed by a Diesel generation system, photovoltaic system and hybrid energy storage composed of Lithium Ion batteries and supercapacitors. This methodology proposes the optimized use of battery banks and supercapcitors together with the photovoltaic system to supply electrical energy to an isolated system, seeking to reduce the use of the Diesel generator, and, consequently, reduce the emission of greenhouse gases. Therefore, simulations were carried out in OPENDSS, considering different electrical and economic scenarios, in order to evaluate the performance of the proposed methodology.

  • THIAGO NICOLAU MAGALHÃES DE SOUZA CONTE
  • EXPLORANDO REGRESSORES PARA PREVISÃO DE SÉRIES TEMPORAIS NO SISTEMA ELÉTRICO BRASILEIRO: UMA ANÁLISE EMPÍRICA

  • Data: 05/04/2024
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  • O panorama da energia elétrica no Brasil é influenciado por uma variedade de fatores complexos e relações não lineares, o que torna a previsão desafiadora. Com o aumento da demanda por energia e a crescente preocupação ambiental, é crucial buscar soluções baseadas em práticas de energia limpa e renovável, visando tornar o mercado de energia mais sustentável. Essas práticas visam reduzir o desperdício e otimizar a eficiência dos processos envolvidos na operação das tecnologias de distribuição e geração de energia elétrica. Uma abordagem promissora para viabilizar a energia sustentável é a aplicação de técnicas de previsão para diversas variáveis do mercado energético. Esta pesquisa propõe uma análise empírica do uso de regressores para realizar previsões nas bases de dados do Preço de Liquidação das Diferenças (PLD) do mercado brasileiro e da velocidade do vento em aerogeradores do Nordeste do Brasil. Busca-se contribuir com informações significativas sobre as técnicas de aprendizagem de máquina, que podem ser empregadas como ferramentas eficazes para a previsão de séries temporais no setor elétrico. Os resultados obtidos podem incentivar a implantação dessas técnicas para extrair conhecimento sobre o comportamento do sistema de energia brasileiro. Isso é particularmente relevante, dado que o preço da energia frequentemente exibe sazonalidade, alta volatilidade e picos, e a geração de energia eólica é amplamente influenciada pelas condições climáticas. Para modelar a previsão dessas duas séries temporais, utilizamos o banco de dados sobre o PLD, focando especialmente no preço médio da energia do Sistema Nacional Brasileiro. As variáveis mais relevantes estão relacionadas às condições hidrológicas, carga elétrica e preço dos combustíveis das unidades térmicas. Para a coleta das variáveis relacionadas à energia eólica, foram considerados dois locais distintos na região nordeste do Brasil: Macau e Petrolina. Para o estudo de previsão, utilizamos uma Rede Neural Perceptron Multicamadas (MLP), uma Long Short Term Memory (LSTM), o Auto-Regressive Integrado de Média Móveis (ARIMA) e a Máquina de Suporte de Vetores (SVM) para determinar as linhas bases nos resultados da predição. Para aprimorar os resultados destes regressores, utilizamos duas abordagens distintas de previsão. Uma das abordagens consistiu na combinação das técnicas de Redes Neurais Artificiais Profundas, baseada na Meta-Heurística do Algoritmo Genético Canônico (AG), para ajustar os hiperparâmetros dos regressores MLP e LSTM. Já a segunda estratégia focou em comitês de máquinas, os quais incluíam MLP, Árvore de Decisão, Regressão Linear e SVM em um comitê, e MLP, LSTM, SVM e ARIMA em outro. Essas abordagens consideraram dois tipos de votação, voting average (VO) e voting weighted average (VOWA), para avaliar o impacto no desempenho do comitê de máquinas.

  • LUIS EDUARDO DE SENA DOS SANTOS
  • Graphene, filter, terahetz, resonator and waveguide

  • Data: 04/04/2024
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  • In this study, a compact nanoscale plasmonic filter was proposed and numerically analyzed. The plasmonic filter is based on graphene nanoribbons coupled to a disc-shaped graphene resonator with horizontal side cuts and 45º degree orientation, deposited on a dielectric substrate of silica $(SiO_2)$ and silicon $(Si)$ , operating in the THz region.We investigated simple structures that allow tuning the resonance frequency of the resonator, which can also be adjusted by modifying the size of the cuts in the cavity and changing the Fermi energy of the graphene. This work provides a viable solution for graphene plasmonic nanofilter structures for future use in highly integrated plasmonic device applications in THz and FIR regions.

  • LUCAS DE LIMA BASTOS
  • Classification and Characterization Methods of Non-Technical Losses on Smart Grid Scenarios


  • Data: 28/03/2024
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  • Nowadays, grid resilience as a feature has become non-negotiable, significantly when power interruptions can impact the economy and the society. Smart Grids (SGs) widespread popularity enables an immense amount of fine-grained electricity consumption data to be collected. However, risks can still exist in the Smart Grid (SG), since SG systems exchange valuable data, and distribution system loses a substantial amount of electrical energy. We divide this loss into two categories: technical and non-technical loss. A substantial amount of electrical energy is lost throughout the distribution system, and these losses are divided into two types: technical and non-technical. Non-technical losses (NTL) are any electrical energy consumed and not invoiced. They may occur due to illegal connections, fraudulent activities, issues with energy meters such as delay in the installation or reading errors, contaminated, defective, or non-adapted measuring equipment, very low valid consumption estimates, faulty connections, and disregarded customers. Non-technical losses are the primary cause of revenue loss in the SG. Annually, electrical utilities incur billions in losses due to non-technical reasons. This thesis presents two methods of detection of NTL, namely classification and characterization. For the classification, we create an ensemble predictor-based time series classifier for NTL detection. This predictor uses the user’s energy consumption as a data input for classification, from splitting the data to executing the classifier. Also, it assumes the temporal aspects of energy consumption data during pre-processing, training, testing, and validation stages. The classification method has the advantage of classifying heterogeneous features in data. The characterization method proposes a study based on Information Theory Quantifiers (ITQ) to mitigate this challenge. First, we use a sliding window to convert the user’s energy consumption time series into a Bandt-Pompe (BP) probability distribution function. Then, we extract the used ITQ. Finally, we then apply each metric to the Probability Density Function (PDF) and map the layers to characterize their behavior. The characterization method is advantageous to be used when we have big data.

  • EWERTON CRISTHIAN LIMA DE OLIVEIRA
  • DEVELOPMENT OF MACHINE LEARNING-BASED FRAMEWORKS TO PREDICT PERMEABILITY OF PEPTIDES THROUGH CELL MEMBRANE AND BLOOD-BRAIN BARRIER

  • Data: 27/03/2024
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  • Peptídeos compreendem uma classe versátil de biomoléculas com diversas propriedades físico-
    químicas e estruturais, além de inúmeras aplicações farmacológicas e biotecnológicas. Alguns
    grupos de peptídeos podem cruzar membranas biológicas, como a membrana celular e a barreira hematoencefálica humana. Pesquisadores tem explorado esta propriedade ao longo dos
    anos como uma alternativa ao desenvolvimento de novos medicamentos mais poderosos, tendo
    em vista que alguns peptídeos são carreadores de fármacos. Embora existam ferramentas baseadas em aprendizado de máquina desenvolvidas para prevercell-penetrating peptides(CPPs) e
    blood-brain barrier penetrating peptides(B3PPs), alguns pontos ainda não foram explorados
    dentro deste tema. Estes pontos abrangem o uso de técnicas redução de dimensionalidade (RD)
    na etapa de pré-processamento, de descritores moleculares relacionados à biodisponibilidade
    de drogas, e de estrutura de dados que codificam peptídeos com modificações químicas. Portanto, a proposta principal desta tese é desenvolver e testar dois frameworks baseados em RD,
    o primeiro para prever CPPs e o segundo para prever B3PPs, avaliando também os descritores moleculares e estrutura de dados de interesse. Os resultados desta tese mostram que para a
    predição de penetração na membrana celular, o framework proposto atingiu 92% de acurácia
    no melhor desempenho em um teste independente, superando outras ferramentas criadas para o
    mesmo propósito, além de evidenciar a contribuição entre a junção de descritores baseado em
    sequência de aminoácidos e os relacionados a biodisponibilidade e citados na regra dos cinco de
    Lipinski. Além do mais, a predição de B3PPs pelo framework proposto revela que o melhor modelo que utiliza descritores moleculares estruturais, elétricos e associados a biodisponibilidade
    de compostos alcançou valores que superam 93% de acurácia média no 10-fold cross-validation
    e acurácia entre 75% e 90% no teste independente para todos as simulações, superando outras
    ferramentas de machine learning (ML) desenvolvidas para predizer B3PPs. Estes resultados
    mostram que os frameworks propostos podem ser usado como ferramenta adicional na predição de penetração de peptídeos através dessas duas biomembranas e estão disponíves como web servers gratuitos para uso.

  • RAFAEL BARBOSA DE OLIVEIRA
  • PREDIÇÃO DE CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA E PRODUTIVIDADE EM OFICINA DE PINTURA AUTOMOTIVA

  • Data: 27/03/2024
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  • Esta dissertação estuda a previsão do consumo energético (CE) e maximização da produtividade na pintura automotiva, utilizando uma abordagem que combina seleção de variáveis, modelos híbridos, hiperparâmetros destes modelos e otimização por meta-heurística em uma arquitetura com 3 steps. Os processos de pintura automotiva apresentam variáveis em forma de séries temporais que descrevem o histórico do CE. No step 1, escolhe-se o melhor modelo de aprendizado de máquina (RF, LSTM, XGBoost e GRU-LSTM) para prever séries temporais do CE em t+1. No step 2, avalia-se os modelos RF, XGBoost e RNA Densa para selecionar o melhor preditor de quantidade de veículos produzidos (ciclos). No step 3, seleciona-se a melhor meta-heurística entre GA, DE e PSO para otimizar o CE previsto pelo melhor modelo do step 1, usando como medida de fitness o melhor modelo do step 2. A arquitetura final reduziu o CE em até 16% e aumentou o ciclo em 127%, usando os modelos GRU-LSTM no step 1, RNA Densa no step 2 e DE no step 3. Os resultados ressaltam a oportunidade de uso da abordagem proposta para otimizar o CE e a produtividade na pintura automotiva.

  • HEICTOR ALVES DE OLIVEIRA COSTA
  • Bioinspired Self-Tuning Methods for the Genetic Algorithm

  • Data: 25/03/2024
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  • This research was motivated by the need to improve the efficiency of the Genetic Algorithm (GA) when dealing with a variety of complex problems. The goal is to develop strategies that allow the GA to automatically adjust itself to the specific challenges of each problem, without the need for manual intervention to readjust its operational parameters, making this algorithm a more dynamic tool. To achieve this goal, this research proposed two bioinspired strategies to enhance the adaptability and efficiency of GA. The first strategy was Adaptive Radiation (AR), a biological phenomenon that causes high rates of mutation in populations, allowing rapid adaptation to survival conditions. The second strategy was a selection technique inspired by Multi-Criteria Decision Models (MCDM) and the natural behavior of choosing partners, observed on different species, which assist in decision making, evaluating solutions based on multiple criteria. The methodology consists of implementing these strategies in GA, creating two new algorithms: GA with Adaptive Radiation (GAAR) and Multicriteria GA (MCGA). These algorithms were then tested on three different categories of problems: ten benchmark functions, which simulate a variety of complex environments; four engineering problems, which represent industry challenges; and a real problem, to test the practical applicability of the algorithms in a high magnitude scenario. The results showed that the GAAR and MCGA algorithms outperformed the standard GA and other optimization algorithms on most of the tested problems. In particular, they were able to effectively adapt to different types of problems and find efficient solutions without the need to manually readjust their parameters. These results suggest that the introduction of bioinspired strategies such as AR and MCDM can significantly improve GA performance, making them a powerful tool for a wide range of real-world applications.

  • CAIO CARVALHO MOREIRA
  • ABORDAGEM INTELIGENTE COM COMBINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS PARA DETECÇÃO DE NOVAS FAMÍLIAS DE RANSOMWARE

  • Data: 22/03/2024
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  • Ransomware é um software malicioso que tem como objetivo criptografar os arquivos do usuário e exigir um resgate para desbloqueá-los. Trata-se de uma ameaça cibernética que pode causar significativos danos financeiros, além do comprometimento de privacidade e integridade dos dados. Embora os scanners de detecção baseados em assinaturas comumente combatam essa ameaça, eles falham na identificação de famílias (variantes) desconhecidas de ransomware. Um método para detectar novas ameaças sem a necessidade de executá-las é a análise estática, que inspeciona o código e a estrutura do software, juntamente com a classificação através de abordagens inteligentes. Para avaliar a Detecção de Novas Famílias de Ransomware (DNFR), é possível simular um cenário realista e desafiador pela categorização e isolamento de famílias de ransomware para treinamento e teste. Desta forma, esta tese tem como objetivo desenvolver um modelo eficiente de análise estática para a DNFR, que pode ser aplicado em sistemas Windows como uma camada adicional de segurança, verificando os arquivos executáveis no momento do recebimento ou antes de sua execução. A detecção precoce do ransomware é fundamental para reduzir a probabilidade de um ataque bem-sucedido. A abordagem proposta analisa abrangentemente os binários executáveis, extraindo e combinando diversas características estruturais, e os distingue entre ransomware ou software benigno empregando um modelo de votação suave que compreende três técnicas de aprendizado de máquina: Logistic Regression (LR), Random Forest (RF) e eXtreme Gradient Boosting (XGB). Os resultados para a DNFR demonstraram médias de 97,53% de acurácia, 96,36% de precisão, 97,52% de recall e 96,41% de F-measure. Além disso, a varredura e a predição de amostras individuais levaram uma média de 0,37 segundos. Essa performance indica sucesso na identificação rápida de variantes desconhecidas de ransomware e na adaptabilidade do modelo ao cenário em constante evolução, o que sugere sua aplicabilidade em sistemas de proteção antivírus, mesmo em dispositivos com recursos limitados. Portanto, o método oferece vantagens significativas e pode ajudar desenvolvedores de sistemas de detecção de ransomware na criação de soluções mais resilientes, confiáveis e com rápido tempo de resposta.


    Projeto associado: Aplicação e Concepção de Meta-heurísticas, Técnicas de visualização de dados e Métodos de Inteligência Computacional para Problemas de Engenharia e Computação


    Artigo 1: "Understanding Ransomware Actions Through Behavioral Feature Analysis"Journal of Communication and Information Systems, ISSN: 1980-6604, DOI: 10.14209/jcis.2022.7, 2022. (Qualis A4)

    Artigo 2: "Improving Ransomware Detection based on Portable Executable Header using Xception Convolutional Neural Network"Computers & Security, ISSN: 0167-4048, DOI: 10.1016/j.cose.2023.103265, 2023. (Qualis A1)

    Artigo 3: "A Comprehensive Analysis Combining Structural Features for Detection of New Ransomware Families"Journal of Information Security and Applications, ISSN: 2214-2126, DOI: 10.1016/j.jisa.2024.103716, 2024. (Qualis A3)


  • VICTOR PARENTE DE OLIVEIRA ALVES
  • IMPACTS OF ROTATIVE LOADS ON POWER QUALITY AND ENERGY EFFICIENCY IN A DIRECT CURRENT DISTRIBUTION NANOGRID

  • Data: 22/03/2024
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  • JONATHAN MUNOZ TABORA
  • EXPERIMENTAL EVALUATION, DIAGNOSIS, AND PREDICTION OF THE IMPACTS OF POWER QUALITY DISTURBANCES IN IE2, IE3, AND IE4 CLASS MOTORS

  • Data: 20/03/2024
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  • Os motores elétricos continuam a ser a maior carga do mundo e uma peça fundamental no setor industrial. Além disso, com os avanços tecnológicos, suas aplicações se expandiram para abranger novas categorias como ser os veículos elétricos, transporte, navegação, entre outros. A Europa iniciou o processo de transição para as classes de motores de eficiência IE4, diante disso, espera-se que outras regiões sigam a transição para classes de motores de maior eficiência. Em algumas regiões, a tensão operacional pode ser diferente da nominal, de acordo com a norma IEC 60038-2009, isto somado a outros distúrbios como ser o desequilíbrio e harmônicos de tensão pode resultar em impactos no desempenho dessas novas tecnologias. Nesse contexto, esforços significativos têm sido dedicados à manutenção preditiva, com o objetivo de aprimorar as técnicas existentes com novas propostas que aumentem sua eficácia no diagnóstico da saúde das máquinas rotativas na presença de diferentes distúrbios presentes nos SEP. Este trabalho avalia o impacto da variação de tensão, harmônicos de tensão e diferentes porcentagens de desequilíbrios com sub e sobretensão na temperatura e desempenho de motores elétricos de indução de baixa potência classes IE2, IE3 e IE4. O estudo incorpora uma análise técnica, econômica, estatística e térmica para obter indicadores importantes relacionados ao consumo de energia, à eficiência, ao fator de potência e à temperatura. Na busca por técnicas inovadoras e complementares, este estudo também apresenta um novo Indicador de Degradação de Motor Elétrico (EMDI) baseado na análise no domínio da frequência das formas de onda da corrente do motor elétrico para diagnosticar a integridade das máquinas rotativas. Os resultados mostram que em condições ideais de operação o motor de ímãs permanentes classe IE4 apresenta melhor desempenho em termos de consumo e temperatura, porém apresentando características não lineares. Logo na presença dos diferentes distúrbios o cenário muda ao apresentar um menor desempenho quando comparado com os motores de indução gaiola de esquilo nas mesmas condições de operação. A análise realizada permitirá estabelecer e quantificar os impactos dos diferentes distúrbios presentes nos sistemas elétricos de potência no desempenho das novas tecnologias de motores elétricos a serem introduzidos posteriormente. Com relação ao indicador de diagnóstico de saúde do motor proposto, os resultados apresentados apoiam fortemente a eficácia da abordagem proposta para facilitar a implementação de práticas de manutenção preditiva. Outra importante contribuição da presente tese, é que seus resultados serão base para a implementação de uma nova regulação para a introdução de requisitos mínimos de eficiência dos motores elétricos em Honduras. 
  • ALAN DOS REIS SILVA
  • DESIGN OF A TWO-DIMENSIONAL PHOTONIC CRYSTAL DEMULTIPLEXER BASED ON GRAPHENE FOR APPLICATION IN WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING SYSTEMS (WDM).
  • Data: 15/03/2024
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  • This work presents an eight-channel 2D photonic crystal demultiplexer based on graphene for application in optical systems that use the wavelength division multiplexing technique - WDM. The optical device was designed based on a square crystalline lattice of silicon dielectric rods immersed in air and is formed by three main parts: Bus waveguide; Octagonal resonator rings and L-curve waveguides. The COMSOL multiphysics software and the Legumes python packages were used to study and simulate the designed structure. In analyzing the simulation results, the resonant wavelength, spectral width, quality factor, transmission efficiency, spacing between channels and the level of electromagnetic interference (Crosstalk) for the eight channels of the demultiplexer were evaluated. Furthermore, the analysis of the results occurred from two different perspectives, in the first of which the relationship between the transmission parameters of the demultiplexer with the variation in the chemical potential of graphene was analyzed and in the second the application of the device in WDM systems was explored. In general, the analyzes carried out proved to be considerable regarding the application of the photonic device in optical wavelength division multiplexing (WDM) systems.

  • GUSTAVO GASPAR GIROTTO
  • Transporte de Ozônio em Hidrogerador de 311 MVA: Modelagem Fluidodinâmica Tridimensional de Máquina Elétrica Através do Método dos Elementos Finitos

  • Data: 29/02/2024
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  • Neste trabalho, é desenvolvido um modelo numérico tridimensional de fluidodinâmica turbulenta para uma unidade de 311 MVA de uma máquina geradora completa de usina hidrelétrica, utilizando o método dos elementos finitos. O objetivo é estudar e compreender os mecanismos de transporte de ozônio dentro da estrutura da máquina elétrica fechada. O ozônio é produzido por descargas parciais relacionadas a falhas nas barras estatóricas. Para analisar o transporte de ozônio a partir de fontes localizadas, é desenvolvido e apresentado pela primeira vez um modelo tridimensional de fluidodinâmica de um hidrogerador em operação. O modelo possui um alto nível de detalhes geométricos. Além disso, uma nova proposta para simplificar a modelagem de radiadores é implementada e validada. A estrutura modelada é baseada em uma máquina elétrica do hidrogerador de Campos Novos e consiste em 378 barras estatóricas do tipo bobina feitas de cobre revestido por mica e, mais externamente, por uma camada de revestimento semicondutor. Outras partes também são representadas, incluindo o núcleo estatórico e direcionadores de ar feitos de aço inoxidável, radiadores de cobre, o rotor com sua superfície de epóxi, e o piso e paredes externas de concreto. No modelo de dinâmica de fluidos, uma malha de elementos finitos foi projetada para representar as regiões de ar dentro do hidrogerador e as superfícies dos materiais que reagem com o ozônio (com suas respectivas taxas de reação), onde o fluxo de ar e o transporte de ozônio são modelados usando as equações de Navier-Stokes e a lei de conservação de massa. As fontes de descargas parciais são representadas por fontes de ozônio com formas prismáticas, posicionadas nas superfícies das barras estatóricas. As concentrações de ozônio foram calculadas dentro e ao redor da máquina geradora. O raio do rotor é de 3,8075 m e sua frequência de rotação é de 200 RPM. A velocidade do ar radial devido à ventilação interpolar também é considerada (2,2 m/s, conforme verificado experimentalmente no local). A velocidade radial nas proximidades dos radiadores é de 3 m/s. Concluiu-se que o perfil de transporte de ozônio é influenciado pela posição da fonte nas barras estatóricas, de modo que a localização da fonte é possível e depende da determinação das áreas de concentração máxima locais e globais de ozônio nos radiadores.

     

    Artigos publicados:

    [1] DE OLIVEIRA, RODRIGO M. S.; GIROTTO, G. G. ; ALCANTARA, L. D. S. ; LOPES, N. M. ; DMITRIEV, VICTOR, "Ozone Transport in 311 MVA Hydrogenerator: Computational Fluid Dynamics Modelling of Three-Dimensional Electric Machine". Energies, v. 16, p. 1-35, 2023.

    (QUALIS A2).

    https://www.mdpi.com/1996-1073/16/24/8072


    [2] DE OLIVEIRA, RODRIGO M. S.; ZAMPOLO, RONALDO F. ; ALCANTARA, L. D. S. ; GIROTTO, G. G. ; LOPES, F. H. R. ; LOPES, N. M. ; BRASIL, F. S. ; NASCIMENTO, J. A. S. ; DMITRIEV, V., "Analysis of Ozone Production Reaction Rate and Partial Discharge Power in a Dielectric-Barrier Acrylic Chamber with 60 Hz High-Voltage Electrodes: CFD and Experimental Investigations", Energies, v. 16, p. 6947, 2023.

    (QUALIS A2).

    http://dx.doi.org/10.3390/en16196947


  • IVAN RUY DE PARIJOS JUNIOR
  • Influence of photovoltaic microgeneration on the demand profile and its effects on the grid power quality

  • Data: 29/02/2024
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  • The connection of small-scale photovoltaic (PV) generation into the grid requires attention to some factors such as changes in load curve and the presence of harmonic components in the output current waveform of the PV inverter and the customer power factor (PF) variation. The objective is to better understand the impacts that the grid-connected PV systems operation, together with demand profiles (intensity and shape of current waveform) of consumers, may cause the PF and THD to be measured at the distribution grid. This work evaluates aspects that can influence the power quality (PQ) due to PV generation's insertion in the distribution grid, considering the consumer demand profile.

  • FREDERICO HENRIQUE DO ROSARIO LOPES
  • Técnica semiautomática de rotulagem e sistema para geração artificial de PRPDs aplicados ao treinamento de classificador de descargas parciais em hidrogeradores


  • Data: 29/02/2024
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    Hidrogeradores são ativos cruciais tanto para empresas geradoras de energia quanto para a população que depende desse abastecimento. No entanto, essas máquinas estão suscetíveis a vários tipos de defeitos que podem resultar em interrupções inesperadas, se nada for feito a respeito. A análise de descargas parciais é uma abordagem já consolidada para avaliar a condição de equipamentos de alta tensão, sendo essencial a detecção automática de diferentes tipos de defeitos, uma vez que diferentes níveis de risco à operação variam de acordo com o tipo de descarga. Redes neurais profundas têm sido propostas visando à classificação de descargas parciais usando diagramas PRPD (phase-resolved partial discharge). Contudo, a obtenção de conjuntos de dados rotulados com grande número de exemplos é um problema que impacta diretamente no desempenho de classificadores treinados de maneira supervisionada. Neste contexto, esta dissertação propõe uma técnica semiautomática para a rotulagem de PRPDs, baseada em estratégias de redução de dimensionalidade e agrupamento de dados, bem como investiga o uso de GAN (generative adversarial network) na ampliação artificial do conjunto de treinamento. O conjunto de dados usado no trabalho é composto por PRPDs reais obtidos por meio de procedimentos de monitoramento online de descargas parciais em hidrogeradores. O desempenho dos sistemas propostos é contrastado com resultados recentes representativos do estado da arte na área. Os resultados demonstram que a aplicação da técnica proposta para rotulagem semiautomática reduz consideravelmente a carga de trabalho e o tempo associados à classificação manual. Além disso, o uso de PRPDs artificiais gerados pela GAN resultou notável melhoria no desempenho do classificador que alcançou 94,72% de acurácia média, em comparação com 89,44% obtido com a melhor técnica concorrente. Foram observados ganhos semelhantes também nas acurácias por classe.

     

    Artigos publicados:

    [1] F. H. R. Lopes, R. F. Zampolo, R. M. S. Oliveira and V. Dmitriev, "Evaluation of transfer learning approaches for partial discharge classification in hydrogenerators," 2022 Workshop on Communication Networks and Power Systems (WCNPS), Fortaleza, Brazil, 2022, pp. 1-6, doi: 10.1109/WCNPS56355.2022.9969682. 


    http://dx.doi.org/10.1109/wcnps56355.2022.9969682

     

    [2] de Oliveira, Rodrigo M. S., Ronaldo F. Zampolo, Licinius D. S. Alcantara, Gustavo G. Girotto, Frederico H. R. Lopes, Nathan M. Lopes, Fernando S. Brasil, Júlio A. S. Nascimento, and Victor Dmitriev. 2023. "Analysis of Ozone Production Reaction Rate and Partial Discharge Power in a Dielectric-Barrier Acrylic Chamber with 60 Hz High-Voltage Electrodes: CFD and Experimental Investigations", Energies, 16, no. 19: 6947. https://doi.org/10.3390/en16196947
    (QUALIS A2)


    https://doi.org/10.3390/en16196947




  • WILSON ANTONIO COSMO MACEDO
  • ESTIMAÇÃO DE DESCARGA DE DISPOSITIVO IOT USANDO DEEP LEARNING COM OTIMIZAÇÃO NSGA-II

  • Data: 28/02/2024
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  • O aumento das aplicações de redes IoT (Internet das Coisas) destaca a necessidade de otimizar a gestão de energia nestes sistemas pois a eficiência energética é crucial para sua adaptabilidade. Este estudo analisa as curvas de descarga de uma bateria recarregável em um contexto de rede IoT que utiliza comunicação LoRa (Long Range) e vários sensores, com o objetivo de gerar múltiplas curvas de descarga para estimar o comportamento da bateria nesse cenário. Essas curvas foram utilizadas para treinar uma Rede Neural Artificial (RNA) de várias camadas, implementando técnicas de Deep Learning, na qual a arquitetura da RNA foi delineada usando o algoritmo de Otimização Multiobjetivo NSGA-II (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II), o que resultou em um modelo com capacidade de estimar o tempo de descarga da bateria ao analisar um segmento do processo de descarga observado pelo modelo, com um resultado satisfatório dentro da métrica definida.

  • TATIANE FERRAZ BALBINOT
  • TRANSMISSÃO IOT E SISTEMA FUZZY PARA DETECÇÃO DOS NÍVEIS DE INTERFERÊNCIA EM SENSORES DE TEMPERATURA AFETADOS PELA FORMAÇÃO DE BIOFILME

  • Data: 28/02/2024
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  • O desenvolvimento de biofilme na superfície dos sensores em contato prolongado com a água pode acarretar na coleta de dados inconsistentes e até mesmo no desgaste do equipamento. Por isso o monitoramento constante dos equipamentos se torna necessário, e para manter a integridade dos dados a manutenção preditiva é fundamental. Diante deste cenário a IoT (Internet of Things) e suas aplicações se apresentam como uma das alternativas viáveis para o envio de dados em tempo real, pois ela apresenta soluções de comunicação distribuídas, de menor custo e fácil acesso por seus usuários. Este estudo analisa os dados dos sensores de temperatura armazenados na nuvem através de cálculos estatísticos. A partir destas análises são definidos os limiares do sistema Fuzzy desenvolvido que indicará a necessidade de limpeza dos sensores de acordo com o nível de ruído gerado pela presença de biofilme, para que se mantenha a integridade dos dados coletados.

  • ALBERT EINSTEIN COUTINHO DOS SANTOS
  • Otimização Energética em Redes B5G Utilizando RSMA

  • Data: 09/02/2024
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  • As redes B5G (Beyond 5G),  enfrentam o desafio de suportar um volume substancial de tráfego de dados. Diante dessa demanda, diversas arquiteturas e estratégias estão sendo propostas, destacando-se o modelo Rate Splitting Multiple Access (RSMA), que busca alocar os blocos de recursos da rede de forma mais eficiente aos usuários. Este trabalho propõe a otimização da potência transmitida aos usuários por meio de algoritmos de otimização incorporados ao modelo RSMA, com foco na eficiência energética. Foi realizada uma análise comparativa entre a otimização da potência proposta e a alocação padrão, evidenciando que a abordagem otimizada resulta em uma eficiência energética superior. Os resultados obtidos indicam melhorias na alocação de recursos, bem como a viabilidade e a eficácia da aplicação de algoritmos de otimização dentro do contexto RSMA. Dessa forma, contribui-se para o aprimoramento da eficiência do espectro e a gestão energética em ambientes de comunicação de próxima geração.
  • LUCAS DE CARVALHO SODRE
  • Identification Techniques Associated with Linear Quadratic Gaussian Control Applied to Quadrimotors: Experiments and Analyses

  • Data: 08/02/2024
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  • With the increase in the number of Unmanned Aerial Vehicles performing various automated activities in social life, it is necessary to create algorithms with efficiency and safety in order to avoid damage and losses in society. In this work, non-adaptive and adaptive digital controllers are implemented for the autopilot system of the four-engine unmanned aerial vehicle model AR Drone 2.0 from Parrot, aiming to analyze the impact of different techniques for identifying state systems on the control performance of a multiple inputs and multiple outputs (MIMO) process. The work uses parametric identification techniques such as Least Squares, Recursive Least Squares, Recursive Extended Least Squares, Instrumental Variables and adaptive joint estimation techniques for states and parameters such as the Extended Kalman Filter and the Instrumental Adaptive Kalman Filter, which is the product of the techniques previous ones. The controller project chosen to be used as the basis of the analysis was LQG, as it is a well-known algorithm in the literature for implementations of real-time controllers for MIMO systems, with the characteristics of optimal control and optimal state estimation. , thus, minimizing the designer's interference in tuning the controller gains and using the system parameters as a determinant for tuning. Therefore, the performance and robustness of the control design may vary depending on the parameters arising from the system identification technique used, which, when appropriate, favors the LQG design and, otherwise, compromises the reliability of the algorithm. To support the study carried out on the proposed topic, experiments were carried out using the indices "Integral of Squared Error", "Integral of Squared Control", "Total Variation of Control" and "Integral of Absolute Error", to evaluate performance , and sensitivity and complementary sensitivity curves to evaluate robustness, in addition to an index, called R, designed to evaluate the robustness of adaptive control algorithms for MIMO systems at each moment of the experiment, sample by sample, enabling discussion and comparison of control algorithms. Flight simulations and experiments tested the various parametric estimation techniques associated with LQG control, most of the techniques had acceptable performance and robustness, although suboptimal, while the LQG control project associated with the Instrumental Adaptive Kalman Filter obtained a better result in the segment reference and adaptive robustness due to its theoretical commitment to finding the real parameters of the system, therefore avoiding parametric polarizations.

     

    Keywords: System identification, state estimation, four-engine, adaptive control, autopilot.

     

     

    Published papers:

     

    SILVEIRA, A. S.; NOGUEIRA, C.; SODRÉ, L.; da SILVA, D. "Predictive Minimum Variance Control: a Case Study on Wireless Altitude Hold Autopilot". 16º Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente (SBAI 2023), 15 a 18 Outubro, Manaus-AM, 2023.

     

    SILVEIRA, A. S.; SODRÉ, L.; SILVA, A. F.; CONDE, L.; BORGES, J. P.; YURI, S.; KLAUTAU, A. "Smith Predictor-based Adaptive Control of Network-Controlled UAVs". 15º Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente (SBAI 2021), 2021, doi: 10.20906/sbai2021/216460.

  • ANDREY DA COSTA LOPES
  • METODOLOGIAS DE CONTROLE DE TENSÃO COM JUSTIÇA DE CORTE DA GERAÇÃO FOTOVOLTAICA EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE BAIXA TENSÃO

  • Data: 31/01/2024
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  • METODOLOGIAS DE CONTROLE DE TENSÃO COM JUSTIÇA DE CORTE DA GERAÇÃO FOTOVOLTAICA EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE BAIXA TENSÃO

  • GABRIEL BASTOS DE SOUZA SILVA
  • AVALIAÇÃO TEÓRICA EXPERIMENTAL DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS DE BOMBEAMENTO DE ÁGUA

  • Data: 24/01/2024
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  • AVALIAÇÃO TEÓRICA EXPERIMENTAL DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS DE BOMBEAMENTO DE ÁGUA

  • JOÃO LÚCIO DE SOUZA JÚNIOR
  • Deep Learning in Education 5.0: Proposing 3D Geometric Shapes Classification Model to Improve Learning on a Metaverse Application

  • Data: 19/01/2024
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  • The Brazilian educational system faces significant challenges, as evidenced by low educational development assessment scores. Due to the traditional educational model employed in the country, there are difficulties in the effective transmission of complex content, leading to high rates of academic failure and subsequent school dropout. The lack of innovation, especially in basic education settings, contributes to a scenario of low mathematical proficiency among Brazilian students. In this context, this work arises as a result of an innovation developed to enhance the Geometa application, developed by the Inteceleri company, through the integration of Metaverse and Artificial Intelligence technologies to create an immersive and interactive educational environment. The intention is to fine-tune Artificial Intelligence for the real-time recognition of three-dimensional geometric shapes from real objects. The proposal aims to mitigate challenges faced in basic Mathematics education in Brazil by adopting innovative technological approaches aligned with Education 5.0, which can be replicated for similar technologies involving the Metaverse. Furthermore, it is also intended to create a dynamic and sustainable educational environment that not only facilitates the understanding of mathematical concepts but also promotes active student participation, encouraging their creativity and autonomy in the learning process. As contributions of this work, the following were accomplished: (i) the training of defined models for the classification of three-dimensional geometric shapes; (ii) the evaluation of models through performance metrics, inference time, and dimension; and (iii) the selection of the model with the best performance based on accuracy and inference efficiency. According to the obtained results, the ResNet model exhibited the 84% precision, presenting the highest performance obtained among the evaluated models, in addition to 9 inferences per second, which reflects on the lowest consumption of computational resources for the task.

  • ADRIANO MADUREIRA DOS SANTOS
  • DEEP LEARNING IN EDUCATION 5.0: PROPOSING 3D GEOMETRIC SHAPES CLASSIFICATION MODEL TO IMPROVE LEARNING ON A METAVERSE APPLICATION

  • Data: 18/01/2024
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  • The Brazilian educational system faces significant challenges, as evidenced by low educational development assessment scores. Due to the traditional educational model employed in the country, there are difficulties in the effective transmission of complex content, leading to high rates of academic failure and subsequent school dropout. The lack of innovation, especially in basic education settings, contributes to a scenario of low mathematical proficiency among Brazilian students. In this context, this work arises as a result of an innovation developed to enhance the Geometa application, developed by the Inteceleri company, through the integration of Metaverse and Artificial Intelligence technologies to create an immersive and interactive educational  invironment. The intention is to fine-tune Artificial Intelligence for the real-time recognition of three-dimensional geometric shapes from real objects. The proposal aims to mitigate challenges faced in basic Mathematics education in Brazil by adopting innovative technological approaches aligned with Education 5.0, which can be replicated for similar technologies involving the Metaverse. Furthermore, it is also intended to create a dynamic and sustainable educational environment that not only facilitates the understanding of mathematical concepts but also promotes active student participation, encouraging their creativity and autonomy in the learning process. As contributions of this work, the following were accomplished: (i) the training of defined models for the classification of three-dimensional geometric shapes; (ii) the evaluation of models through performance metrics, inference time, and dimension; and (iii) the selection of the model with the best performance based on accuracy and inference efficiency. According to the obtained results, the ResNet model exhibited the 84% precision, presenting the highest performance obtained among the evaluated models, in addition to 9 inferences per second, which reflects on the lowest consumption of computational resources for the task.

2023
Descrição
  • WEVERSON VIEIRA DO NASCIMENTO
  • Introduction to Computational Neuroscience with the Python language

  • Data: 29/12/2023
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  • This work presents a proposal for an introductory course on computational neuroscience, using the Python programming language. The brain is a complex organ, and there is significant interest in understanding the biological mechanisms underlying its functioning. Computational neuroscience is one of the fields of study that seeks to contribute to this understanding. The introductory course is aimed at undergraduate students interested in acquiring basic knowledge in Computational Neuroscience. The course initially provides a theoretical foundation in both neurophysiology and mathematics, as well as algorithmic concepts, to enable students from diverse backgrounds to benefit from its content with minimal prerequisites. The course then introduces models of neurons, ranging from simple to more elaborate ones, and explores how these neurons connect with each other, including some well-known neural connection circuits and how learning is implemented in these neuron networks. It also includes content on artificial intelligence, such as neural and neuromorphic networks, the latter using the models mentioned initially. The course utilizes interactive Python code, which is free and open-source, for simulating the presented content.

  • LUENA OSSANA CANAVIEIRA
  • CLASSIFICAÇÃO DE REGIÕES DE DESMATAMENTO VIA IMAGENS DO SATÉLITE LANDSAT NO NORDESTE DO PARÁ

  • Data: 18/12/2023
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  • O desmatamento é um dos principais problemas ambientais enfrentados no mundo, e na Amazônia a perda da cobertura vegetal tem graves consequências para o clima, biodiversidade e sociedade. Nesse contexto, a detecção e classificação de áreas desmatadas é fundamental para o monitoramento e controle do desmatamento. O objetivo deste trabalho foi identificar áreas degradadas e não degradadas na região nordeste paraense por meio de imagens do satélite Landsat 5, 7 e 8, utilizando a metodologia ReLU (Unidade Linear Retificada). O banco de dados abrangeu 210 imagens. Após os resultados foi possível gerar a matriz de confusão, para realizar a classificação digital para avaliação dos resultados das imagens de satélite. Os dados foram extraídos em KDD, o código fonte para o processamento dos dados foi a linguagem Python e rodado na plataforma Colaboratory. Por meio da matriz confusão estimou-se com 69,7% de acurácia os resultados. Os valores determinaram um índice eficaz de classificação das áreas degradadas e não degradadas. O modelo obtido  para o treinamento apresentou algumas interferências na imagens sendo possível identificar áreas desmatadas e não desmatadas. Para estudos futuros recomenda-se novas imagens de satélite da região, com destaque para os índices de resolução espectral correspondentes com os sensores determinados pelos satélites do estudo.  


    Projeto: Soluções Inteligentes para Sensores Ópticos e Redes de Próxima Geração


    Artigo: CANAVIEIRA, L. O. ; COSTA, J. C. W. A. ; SANTOS FILHO, R. C. . Classification of satellite images for deforestation regions in northeastern Pará using deep learning technique. Journal of Engineering Research, v. 3, p. 1-5, 2023 (em qualis)


  • ANTONIO RONIEL MARQUES DE SOUSA
  • Análise multifísica via método de elementos finitos para avaliar os impactos das correntes de Inrush em Transformadores de Potência.

  • Data: 07/12/2023
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  • O transformador de potência é um dos equipamentos mais importantes no sistema elétrico, permitindo a viabilidade da conexão dos centros geradores aos centros consumidores, mesmo estando a longas distâncias. Esses equipamentos estão sujeitos a diversos tipos de falhas que podem afetar seus componentes chegando, em alguns casos, a comprometer sua operação e, em consequência, o abastecimento de energia elétrica. Portanto, neste documento é apresentada uma metodologia para investigação em um transformador de potência de 50 MVA por meio do método de elementos finitos para análises muitifísicas acopladas. Para isso, o estudo foi realizado por meio do acoplamento magneto-térmico-estrutural. Desta forma, um modelo em 3D do transformador próximo ao real foi utilizado, levando em consideração as características da laminação do núcleo e o formato de discos dos enrolamentos. Para a construção deste trabalho as análises foram desenvolvidas em três etapas distintas. Na primeira etapa foram realizadas simulações eletromagnéticas, para avaliar o comportamento da densidade de corrente e das forças axiais e radiais nos enrolamentos do transformador. Na segunda etapa foram desenvolvidas simulações térmicas utilizando as perdas dos enrolamentos como condição de contorno com o intuito de analisar a distribuição de temperatura nos mesmos. Por último foram desenvolvidas simulações estruturais, adotando como condições de contorno as forças eletromagnéticas e a dilatação térmica, para avaliar a deformação nos enrolamentos. Para validação da metodologia proposta neste trabalho, os resultados das simulações foram comparados com dados reais de medição coletados direto no equipamento. Torna-se importante ressaltar que em todos os resultados de MEF apresentados neste trabalho, tanto para análise eletromagnética, análise térmica e análise mecânica, foram obtidas por meio de simulações em 3D. Em cada etapa as análises foram desenvolvidas utilizando diferentes condições de operação, corrente nominal e corrente de inrush. Desta forma, este trabalho apresenta uma metodologia que pode auxiliar na análise dos transformadores de potência de uma forma mais próximo do funcionamento real do equipamento, por apresentar um acoplamento magneto-térmico-estrutural nas simulações.

  • JAMELLY FREITAS FERREIRA
  • Beam-selection Optimized by Machine Learning: A Multimodal Approach

  • Data: 30/10/2023
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  • This dissertation aims to investigate the use of machine learning models using multimodal data as input to optimize the Beam-selection process in millimeter-wave based networks. The use of data of different natures is interesting as we can adjust the model according to the quality/availability of these data. After executing the experiments and obtaining the results, it was observed that it is possible to obtain significant performance in different metrics even with simpler data such as image and coordinate.

  • AMANDA MONTEIRO PINTO BARROS
  • Evaluation of the Impacts of Electric Vehicle Charging on Distribution Transformers Life: A Case Study.

  • Data: 30/10/2023
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  • The objective of this dissertation is to provide a comparative assessment of the impacts caused by charging practices of short-range and long-range electric vehicles under different power levels on life expectancy of distribution transformers. This research is based on the use of real data of residential energy consumption collected from the region of East Midlands, United Kingdom, as well as electric vehicle charging data collected through an experimental project also conducted in the United Kingdom. This study examines transformer hottest-spot temperature and evaluates the transformer accelerated aging factor that influences the equipment's lifespan according to the thermal model presented in IEEE Standard C57.91. As a result, this study reveals that the effects caused by long-range vehicles are more pronounced, as they charge at higher power level and the charging process is longer. As the penetration level of electric vehicles increases, transformer load and hottest-spot temperature increases, especially during winter season, where residential demand escalates. In the case of vehicles with 75 kWh, penetration levels starting from 30% already causes severe violations on transformer hottest-spot temperature, contributing to a reduction in the equipment's lifespan

  • LUIZ EDUARDO MOREIRA DE JESUS
  • MODELING BY MOM OF A GRAPHENE DIPOLE WITH MULTIPLE DIFFERENT CHEMICAL POTENTIALS

  • Data: 27/10/2023
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  • In this dissertation, the terahertz potential of graphene was explored, especially its unique ability to control the radiation diagram and impedance of a graphene dipole antenna, through varying the chemical potential in six controllable segments. The study used the Method of Moments with graphene surface impedance values. The chemical potentials were divided into symmetric and asymmetric groups by adjusting the second resonance and the maximum gain angle of the radiation diagram. Compared to four-segment antennas, the gain of symmetric antennas increased with little variation in the second resonance. Furthermore, the gain of the six-segment antennas had a notable increase at the point of greatest deviation, keeping the angular displacement practically constant. This study paves the way for highly tunable and efficient graphene antennas, with promising applications in communications and radiation technology. Future work can explore varying chemical potentials, other antenna geometries and optimization techniques in the simulation.

  • DIEGO RAMIRO MELO MONTEIRO
  •  Previsão de Geração de Energia Fotovoltaica através de Redes Neurais Convolucionais baseadas em Transformação de Séries Temporais em Imagens.

  • Data: 26/10/2023
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  •  

     

    Este trabalho apresenta uma nova abordagem baseada em Rede Neural Convolucional 2D (Convolutional Neural Network – CNN) e técnicas de transformação de séries temporais em imagens, como Campo Angular Gramiano (Gramian Angular Field – GAF) e Gráfico de Recorrência (Recurrence Plot – RP), para previsão em curto prazo da geração de energia elétrica de uma microusina fotovoltaica conectada à rede elétrica, localizada no Centro de Excelência em Eficiência Energética da Amazônia – CEAMAZON, da Universidade Federal do Pará (UFPA). As técnicas de GAF e de RP foram utilizadas para transformação das séries temporais em imagens para serem utilizadas como entrada para a CNN. A previsão de geração de energia elétrica com maior precisão possibilita ao usuário conhecer com maior grau de acerto quais os possíveis custos para implantação da rede e os prazos para retorno financeiro, além de avaliar com maior assertividade a disponibilidade de carga que poderá ser conectada ao sistema. Os resultados da previsão com a utilização de GAF e RP em rede CNN 2D foram comparados com resultados utilizando outros tipos de rede neurais já consolidadas na área, como a Perceptron Multicamadas e a CNN 1D, tendo a CNN 2D obtido, em alguns casos,  valores de RMSE próximos ou um pouco inferiores, mostrando assim a aplicabilidade da utilização de imagens obtidas através de transformação das séries temporais de energia fotovoltaica em rede CNN 2D para o problema.

     

     

     

    Artigo aceito :

    Previsão de Geração de Energia Fotovoltaica Utilizando Transformação de Séries Temporais em Imagens e Redes Neurais Convolucionais

    XVI Congresso Brasileiro de Inteligência Computacional (CBIC)

    Salvador/BA, 08 a 11/10/2023

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • RAFAEL NINNO MUNIZ
  • Índice Amazônico de Sustentabilidade Energética utilizando Lógica Fuzzy

  • Data: 03/10/2023
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  • Indicadores de sustentabilidade energética são ferramentas utilizadas para avaliar e medir o desempenho de sistemas energéticos, incluindo aspectos ambientais, sociais e econômicos. Eles podem ser utilizados para avaliar a sustentabilidade de diferentes fontes de energia, como fontes renováveis ou fontes fósseis, ou para avaliar o desempenho de sistemas energéticos em diferentes regiões ou países. A presente tese teve como objetivo desenvolver um quadro de indicadores de sustentabilidade energética e elaborar um índice final para a Amazônia utilizando lógica fuzzy. A metodologia utilizada incluiu a revisão da literatura com uma seleção de indicadores de sustentabilidade energética adaptados à região amazônica, coleta e análise dos dados utilizando lógica fuzzy e a proposição do Índice Amazônico de Sustentabilidade Energética. O sistema de inferência fuzzy utilizado permitiu operacionalizar os conceitos subjetivos da sustentabilidade através da criação do índice final, utilizado para avaliar o desempenho dos estados da Amazônia Legal e compará-los entre si. Como resultado, temos o Mato Grosso em primeiro lugar no ranqueamento, seguido pelos estados do Tocantins, Amapá, Rondônia, Roraima, Pará, Acre, Amazonas e na última posição o Maranhão. Os resultados encontrados mostraram que os indicadores selecionados e o índice final elaborado são úteis para avaliar a sustentabilidade energética na Amazônia e balizar os estados da Amazônia Legal, no sentido de auxiliar os gestores públicos para a tomada de decisões e elaboração de políticas públicas voltadas ao desenvolvimento regional sustentável da região amazônica.

     

    Artigo Publicado:
    MUNIZ, R. N. et al. Tools for Measuring Energy Sustainability: A Comparative Review. Energies, v. 13, n. 9, p. 2366, jan. 2020. Qualis A1.

    Artigo Submetido:
    MUNIZ, R. N. et al. Amazon Energy Sustainability Index. Journal of Intelligent Fuzzy Systems. Qualis A2.
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  • RODRIGO RODRIGUES PAIVA
  • Multifunctional THz Graphene Antennas with Continuous 360-degree Azimuthal Beam Radiation Pattern Steering and Beam Elevation Control.

  • Data: 28/09/2023
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  • A novel graphene antenna composed of a graphene dipole  and four auxiliary graphene sheets oriented at 90° to each other  is proposed and analysed. The sheets play the role of reflectors. A detailed group-theoretical analysis of symmetry properties of the discussed antennas has been fulfilled. By electric field control of the chemical potentials of the graphene elements, the antenna  can provide quasi-omnidirectional diagram, one- or two-directional beam regime,  dynamical control of the beam width and, due to vertical orientation of the dipole with respect to the base substrate,  360° beam steering in the azimuth plane. An additional graphene layer on the base permits control of the radiation pattern in Θ-direction. Radiation patterns in different working states of antenna  are considered using symmetry arguments.  We discuss the antenna parameters such as input reflection coefficient, total efficiency, front-to-back ratio and gain. An equivalent circuit of the antenna is suggested. An evaluation is performed on the effects of designed and implemented periodic structures to the substrate.


    Published Paper (QUALIS A2):  V. Dmitriev, R. M. S. de Oliveira, R. R. Paiva, and N. R. N. M. Rodrigues, “Multifunctional THz Graphene Antenna with 360° Continuous ϕ-Steering and θ-Control of Beam,” Sensors, vol. 23, no. 15, p. 6900, Aug. 2023.

    Link:  https://doi.org/10.3390/s23156900

  • PATRICIA DO SOCORRO PEREIRA MACEDO ALMEIDA
  • NANOTECHNOLOGY: THE SILENT REVOLUTION IN WORK SAFETY

  • Data: 28/09/2023
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  • The exploratory research aims to analyze existing regulations regarding nanotechnology and its impact on worker safety. The study will focus on examining the specific challenges associated with nanotechnology, including the lack of adequate toxicological data to assess risks, the complexity of characterizing nanomaterials, and the limitations of existing monitoring techniques. One of the main challenges faced is the lack of sufficient data on the health effects of workers exposed to nanomaterials. Nanotechnology is a relatively new field, and much remains to be learned about the potential adverse health effects these materials can cause. The lack of adequate toxicological data makes it difficult to accurately assess risks and implement effective protective measures. Furthermore, the characterization of nanomaterials is also a complex task. Its unique physical and chemical properties require specialized analysis methods and advanced techniques. The lack of standardization in this field makes it difficult to fully understand nanomaterials and their relationship to health effects. Another challenge is the limited monitoring techniques available to assess workers' exposure to nanomaterials. Traditional monitoring methods may not be adequate to detect and quantify the presence of nanomaterials in the work environment due to their small size and unique properties. This makes it difficult to accurately assess worker exposure and implement appropriate control measures. The study also sets out to examine the strategies and approaches adopted by different countries and international organizations to address these challenges and ensure the safety of workers exposed to nanotechnology. This may include developing specific regulations, promoting toxicological research and studies, creating good practice guidelines, and implementing engineering control and personal protection measures. In summary, the exploratory research aims to analyze existing regulations and challenges related to worker safety in the field of nanotechnology. Understanding and addressing these challenges is critical to ensuring worker protection and promoting the safe and responsible use of nanotechnology in industry.

  • FABIO PEREIRA FERREIRA DA SILVA
  • SISTEMA FUZZY PARA DISPOSITIVO MÓVEL DE DUAL-INTERFACE COM CONEXÃO SIMULTÂNEA EM REDES HETEROGÊNEAS SEM FIO
  • Data: 26/09/2023
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  • SISTEMA FUZZY PARA DISPOSITIVO MÓVEL DE DUAL-INTERFACE COM CONEXÃO SIMULTÂNEA EM REDES HETEROGÊNEAS SEM FIO
  • DANIEL DA SILVA SOUZA
  • HEURISTIC FOR HANDOVER PRIORITY IN MOBILE HETEROGENEOUS NETWORKS

  • Data: 20/09/2023
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  • The handover process was designed with the aim of ensuring service quality in cellular telephony networks. In scenarios with multiple Base Stations (BS), the handover decision-making process is a problem that has been studied in various researches, given that neglecting the use of efficient handover strategies can influence performance metrics and, consequently, lead to a decrease in the quality of services provided. To develop efficient handover strategies, the correct use of a set of metrics is essential, as well as the choice of decision-making methods that can optimize handover and result in a better connection for users. With this in mind, this thesis proposal seeks to identify and analyze a set of handover metrics that, when combined with decision-making methods, can optimize performance metrics for heterogeneous mobile networks. As results, two heuristics for handover were developed. The first one is called H2ATF (Heuristic for handover based on AHP-TOPSIS-FUZZY), which uses a specific set of metrics (Reference Signal Received Power (RSRP), Reference Signal Received Quality (RSRQ), Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio (SINR), and User Speed) and employs the following methods: (a) Analytical Hierarchical Process (AHP) for defining criteria weights; (b) Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) for ranking the Base Stations; and (c) the use of an adaptive hysteresis, calculated through Fuzzy logic based on parameters that directly impact the handover process. The second heuristic, H2AG (Heuristic for handover based on Genetic Algorithm), utilizes genetic algorithms to minimize handover metrics. Through the development of these handover strategies, it was possible to determine the best timing and, collectively, the best BS to perform the handover. The performance evaluation results of the algorithms demonstrate that H2ATF achieved better results in terms of Handover Ping Pong rate (HPP), while H2AG showed lower average Handover Failure rate (HOF) in the evaluated scenarios.

  • VICTOR HENRIQUE RODRIGUES CARDOSO
  • Development of optical sensors to measure the diameter variation of cylindrical structures: applications in monitoring plant species and gas pipelines

  • Data: 19/09/2023
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  • The control and monitoring of expansion and compression of structures is observed in several applications. In many areas, such monitoring plays an important role. For example, in oil or gas transport infrastructure, the pressure in the pipeline is high, causing deformation or fatigue and, consequently, rupture. The pipelines deform when the deformation exceeds the established limit, which can be caused by the environment when natural disasters occur, such as landslides and earthquakes or theft of material transported in the pipelines. The corrosion process is also one of the main factors contributing to pipeline accidents. In either case, they can cause significant environmental damage, product loss, financial problems, and sometimes loss of life in explosions.
    Another example is that monitoring the change in the diameter of trees is directly related to irrigation since it depends on the water deficit of the soil, and trees are essential in the global circulation of heat and water. In addition, tree growth is affected by the rate of carbon dioxide, CO2, and pollutants. In this scenario, sensors based on fiber optics stand out as alternatives due to their characteristics and advantages compared to traditional sensors. The use of optical sensors for these cases is interesting, as they have features such as immunity to electromagnetic interference, compact size, resistance to pressure, heat, and corrosion, and the possibility of transmission over long distances. The combined use of sensors with additive manufacturing has been investigated in recent years to improve measurement optimization by developing and manufacturing sensors combined with a 3D printing technique and employing the materials as substrate. Integrating fiber optic sensors in different additive manufacturing structural materials allows the measurement and analysis of deformation, fatigue damage, and structural integrity evaluation. Therefore, this proposal aims to develop and apply new methods for monitoring cylindrical structures through diameter variation, emphasizing irrigation control of specimens from the Amazon using fiber-based sensors combined with additive manufacturing. Correct and accurate monitoring will increase productivity, reduce costs, prevent environmental disasters, and reduce water waste.

  • ROMARIO DA COSTA SILVA
  • IDENTIFICAÇÃO DE LARVAS DE MOSQUITO DO GÊNERO AEDES UTILIZANDO REDES NEURAIS CONVOLUCIONAIS

  • Data: 19/09/2023
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  • IDENTIFICAÇÃO DE LARVAS DE MOSQUITO DO GÊNERO AEDES UTILIZANDO REDES NEURAIS CONVOLUCIONAIS

  • FERNANDA COSTA DE LIMA
  • TECNOLOGIAS DE PROPULSÃO ELÉTRICA AQUAVIÁRIA: PROJETO CONCEITUAL DE EMBARCAÇÃO HÍBRIDA COM FOCO EM ATENDIMENTO AS PRÁTICAS AMBIENTAIS, SOCIAIS E DE GOVERNANÇA (ESG)

  • Data: 14/09/2023
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  • Esta pesquisa investiga o papel das tecnologias de propulsão elétrica na mobilidade aquaviária sustentável, com um foco específico na utilização de terras raras. Mediante  a isso, a pesquisa propõe duas análises: sendo a primeira a modificação de um sistema propulsivo de um barco a combustão para elétrico, equipado com módulos fotovoltaicos.  Este tem por finalidade realizar viagens com trajetos curtos, transportando turistas ao longo da Costa do Rio Guajará, localizado na região de Belém/Pará. Para a proposta de eletrificação, ilustra as principais tecnologias do setor Marítimo, que abrange as pequenas embarcações de arquitetura naval com sistema propulsivo elétrico. Dito isso, fazem parte do sistema propulsivo: o banco de baterias de íons de lítio, motores elétricos e módulos fotovoltaicos. Ademais, foram ressaltados os benefícios da propulsão elétrica em termos de eficiência energética, redução de emissões e sustentabilidade. E por fim, apresentadas recomendações para implementação efetiva do futuro projeto, considerando também os aspectos econômicos e operacionais. Para a segunda análise, foi direcionado para o ciclo final dos componentes de eletrificação do barco elétrico, onde requerem alta demanda de matéria prima mineral para aperfeiçoar as tecnologias estratégicas, nos quais, coincidem com os desafios da exploração mineral e segurança energética nas próximas décadas. Essa exploração inclui os elementos críticos e aqueles que estão associados em particular com produção dos ímãs permanentes: Pr, Nd, Tb e Dy. Mediante a isso, as oportunidades estão em torno da recuperação desses elementos, através de pesquisas que apontam a necessidade da aplicação da reciclagem como forma de mitigar um possível racionamento de terras raras e visando um planejamento futuro. No entanto, um dos grandes desafios, estão em torno da viabilidade metodológica e preservar as propriedades magnéticas, para assim retornar a cadeia produtiva. É importante frisar, que a implantação deve estar alinhada dentro dos princípios ESG no setor mineral e metalúrgico, pois tais pilares estão direcionados para o desenvolvimento de cadeia de suprimento sustentável e justa. Embora existam desafios de viabilidade econômica e estratégias das stakeholders, na qual a recuperação desses materiais poderia ser uma fonte de abastecimento significativa por um determinado período para acelerar o processo de transição energética.

  • DANIEL ABREU MACEDO DA SILVA
  • Análise de Técnicas de Controle Clássicas e Avançadas Sintonizadas com Aprendizado por Reforço

  • Data: 01/09/2023
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  • A teoria de controle é utilizada para estabilizar sistemas e obter respostas específicas para cada tipo de processo. Controladores clássicos, como o PID e o IMC utilizados nesta pesquisa, são difundidos globalmente nas indústrias, isto por possuírem topologias bem estudadas pela literatura e serem facilmente aplicados em microcontroladores; já os avançados, como GMV, GPC e LQR também utilizados neste trabalho, possuem certa resistência em aplicações comuns das indústrias de base, mas são muito utilizados em sistemas de energia, aerospaciais e robóticos, pois a complexidade e estrutura desses métodos gera robustez e alcança desempenhos satisfatórios para processos de difícil controle. Neste trabalho, esses métodos são estudados e avaliados com uma abordagem de sintonia que utiliza o aprendizado por reforço. São aplicadas duas formas de sintonia para os controladores, estas são o método do laço offline e o método de jogos diferenciais. O primeiro utiliza iterações offline, onde o agente do processo é a técnica de controle utilizada, que utiliza os índices de desempenho e robustez como ambiente (métrica de como o processo está evoluindo), sendo capaz de organizar uma política de ajuste para o controlador, que se baseia em recompensar o fator de ponderação até obter o critério de parada do processo (resposta desejada). O segundo método se  baseia em utilizar estratégias de reforço que recompensam o controlador conforme a resposta se modifica, assim o LQR aprende as políticas de controle ideais, adaptando-se às mudanças do ambiente, o que permite obter melhor desempenho por recalcular os tradicionais ganhos encontrados com a equação de Ricatti para sintonia do regulador; neste método, os jogos diferenciais são utilizados como uma estrutura para modelar e analisar sistemas dinâmicos com múltiplos agentes. Para validar o que é apresentado, o Motor Tacogerador e o Ar Drone são utilizados. O MTG é modelado utilizando a estimação dos mínimos quadrados com uma estrutura ARX-SISO para avaliação do primeiro método de sintonia. O Ar Drone é modelado utilizando o estimador de Kalman com uma estrutura ARX-MIMO para avaliação do segundo método de sintonia.

     

    Palavras-chave: Teoria de Controle. Aprendizado por Reforço. Laço Offline. Jogos Diferenciais. Equação de Ricatti.

     

     


     

    Artigos publicados/submetidos:


    1. SILVA, D. A. M. ; SILVEIRA, A. S. ; NASCIMENTO, A. C. . State Space Predictive Minimum Variance Controller Applied to a Tacho Generator Motor. In: Seminar on Power Electronics and Control, 2022, Santa Maria. 14th Seminar on Power Electronics and Control, SEPOC 2022, 2022. [Publicado]


    2. SILVA, D. A. M. ; ARAÚJO, R. B. ; SILVEIRA, A. S. . Análise de Desempenho e Robustez do Controlador Preditivo Generalizado Aplicado em Plantas Benchmarks. In: 15th IEEE/IAS International Conference on Industry Applications, INDUSCON 2023. November 22-24, São Bernardo do Campo, São Paulo, Brazil, 2023. [Em revisão] 


    3.SILVA, D. A. M; ALMEIDA, K.; SILVEIRA, A. S.. Analysis of Reinforcement Learning for One Parameter Controllers Tuning. In: 30th Brazilian Symposium on Intelligent Automation, SBAI 2023. October 15-18, Manaus, Amazônas, Brazil, 2023. [Em revisão]

  • JULIO CESAR DA SILVA DOS SANTOS
  • GRAPHENE-BASED CONTROL DEVICES FOR THZ

  • Data: 31/08/2023
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  • In this work, we theoretically investigate two new control devices based on graphene elements. The first device, consists of a circular graphene resonator and four graphene nanoribbons that serve as waveguides. These waveguides are frontally coupled to the resonator with a small gap between them forming a 90 0 angle between them. In addition,the Fermi energy in graphene can be dynamically tuned by applying an electric potential difference between the graphene and a thin polysilicon layer that acts as an electrode. The resonator can work with dipole and quadrupole resonant modes that are used to provide the adjustable bandpass filter, adjustable power divider, and switch functions. Through the description of the scattering matrix of the four-port device and also the circuit theory and the full-wave analysis, we show that for the center frequencies of 10.72 THz and 14.52 THz we have respectively the excitations of the dipole and quadrupole modes, where we calculate the following pairings: transmission, reflection, isolation, Q-factor, which due to the use of a resonant structure has the following value (6 : 8). The match in the passband with return loss is -17 dB and low insertion loss which is approximately -1.0 dB. In the OFF regime, the transmission coefficients for the output ports are less than -42 dB. The component provides center frequency control and the power ratio between the three output ports can be designed over a wide frequency range. The second device is a graphene-based phase modulator freestanding (standalone) that consists of two circular resonators R 1 and R 2 of the same radius and are made of graphene in which they are separated at a distance of 400 nm and two nanoribbons also made of graphene that perform the function of waveguide. In the R 1 resonator two waveguides are coupled that form a 180 0 angle to each other and the R 2 resonator is not coupled to waveguides. For this device, two resonance peaks were observed for the dipole mode and two resonance peaks were observed for the quadrupole mode. In dipole mode, the resonance frequencies were 10.04 THz and 11.54 THz with reflection coefficient of -15.93 dB and -12.17 dB, respectively. In the quadrupole mode, the resonance frequencies were 14.46 THz and 15.16 THz, with reflection coefficient of - 17.8 dB and -14.8 dB. Furthermore, it was observed that at the center frequencies for the dipole regime of 10.04 THz the resonators are in opposite phases and at 11.54 THz the resonators are in the same phase. This behavior is repeated for the case of the center frequencies in the quadrupole regime.

  • DARLAN HOLANDA CARDOSO
  • IMPLEMENTAÇÃO DO PHAGRAFENO NO PATCH DE UMA ANTENA DE MICROFITA
  • Data: 25/08/2023
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  • Esta pesquisa corresponde à implementação do Phagrafeno no Patch de uma antena de microfita,
    a partir das perspectivas analisadas de uma antena microfita de grafeno. O Phagrafeno, é um novo
    alótropo de carbono e sua estrutura distorcer os cones de Dirac, tendo características de ligação e
    densidade de empacotamento compatíveis com a do grafeno. Neste trabalho, o simulador usado é
    o software COMSOL multifiphsysics, onde ele realiza modelagem multifísicas, no qual para
    implementar o Phagrafeno na biblioteca do programa, é necessário ter as propriedades ópticas,
    como: condutividade elétrica, permissividade relativa e permeabilidade relativa. Usou-se o pacote
    SIESTA, para otimização da geometria e determinação das propriedades ópticas a partir da célula
    unitária do Phagrafeno. Os resultados obtidos do Phagrafeno, comparados com grafeno, expõem
    que propriedades eletrônicas e magnéticas se tornam úteis para o designer de antenas microfitas.
    Dessa forma, foi simulado duas antenas de microfita: uma com o Patch feito de Phagrafeno e a
    outra de grafeno. O objetivo era fazer um termo comparativo entre elas e assegurar que o
    Phagrafeno é mais estável numa largura de banda THz. Como os resultados obtidos (Perda de
    retorno, Impedância, VSWR e diagrama de radiação de ganho) da antena de Phagrafeno foram
    satisfatórios, foi realizado mais três simulações, variando seu designer: (i) uma com estruturas
    periódicas, sendo uma com furos de ar (Antena PBG), (ii) outra com a adição duas Nanofitas de
    Phagrafeno nas bordas do Patch da antena (Antena Nano), e por fim, a última antena projetada
    (iii), a junção das antenas (i) e (ii) chamada de (Antena PBG+Nano). Portanto o uso dessas variações
    mostrou-se interessante para as aplicações nessa faixa de frequência por obter resultados bons,
    abrindo um leque de aplicabilidade.
  • YAN DOS SANTOS SILVA
  • SYSTEM FOR MONITORING AND ESTIMATING ELECTRICITY PRODUCTION FROM GRID-CONNECTED PHOTOVOLTAIC SYSTEMS IN THE GEDAE/UFPA BUILDING

  • Data: 22/08/2023
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  • EDINHO DO NASCIMENTO DA SILVA
  • UM SISTEMA WEB DE SUPORTE A MOBILIDADE MULTIMODAL EM SMART CAMPUS USADO ALGORITMOS BASEADOS EM INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL E ANÁLISE ESTATÍSTICA

  • Data: 16/08/2023
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  • To serve the Internet of Things (IoT) networks, there are several intelligent systems that are still under development and when implemented in a practical way, they will require the use of robust structures for storing, managing and presenting the data collected in the form of information/knowledge. Such systems are based on the use of different technologies to ensure an orchestrated operation, that is, mainly considering the efficient use of resources under network monitoring, such as battery level and device memory. To this end, this work presents a web system for managing data captured in real time with support for decision making based on Artificial Intelligence and Statistics. For this, it makes use of General Regression Neural Network (GRNN), Linear Regression and Moving Average techniques, among others. The results indicate that the proposed system can be a real-time decision support tool.

  • LUCAS DOS SANTOS CONDE
  • Simulation of UAV Missions in Fictional 3D Environments and Digital Twins with Pixel Direct Georeferencing

  • Data: 14/08/2023
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  • The world is rapidly entering a reality where Artificial Intelligence is becoming increasingly present in various systems, from the domestic environment to sectors such as industry, urban mobility, and agriculture. In this context, with the advancement of computational power, simulators for developing and testing autonomous systems have garnered significant interest from large companies and the scientific community due to the visual and physical fidelity they offer. These simulators are often regarded as "digital twins" of real scenarios and systems and have brought significant advantages in terms of cost and time, saving physical and human resources during the conception and improvement of algorithms. Among these systems are Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), which have proven to be of great utility in contexts such as urban and rural mobility and monitoring. They are applied, for example, in detecting defects in photovoltaic panels, identifying weeds in crops, extending the mobile network and in search and rescue missions. Therefore, this work presents the conception of a methodology that integrates realistic mission simulation with UAVs, using the AirSim simulator in conjunction with the Unreal Engine graphics engine and computer vision capabilities. The objective is to perform object detection (employing the YOLO AI model) associated with their georeferenced location and generate geolocated image files. The results were evaluated using the WebODM software for scene reconstruction from geolocated image files (generating orthophotos). And to evaluate the direct pixel georeferencing algorithm, the ability of the drone to return to the position of the detected person (or object) after the algorithm provided the GPS position was tested, with errors smaller than 5 meters in relation to the real position (in UTM coordinates) of the element in the 3D environment.

  • LUCAS DOS SANTOS BULHOSA
  • MODELING AND SIMULATION FOR PERFORMANCE EVALUATION OF SIGFI-45 PHOTOVOLTAIC SYSTEM OPERATING WITH DIFFERENT CONFIGURATIONS

  • Data: 14/08/2023
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  • JESSE DA COSTA ROCHA
  • RECONHECIMENTO FACIAL DE ALUNOS DE ESCOLA PÚBLICA NO USO DE ÔNIBUS ESCOLAR EM CIDADE INTELIGENTE

  • Data: 04/08/2023
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  • In the present days, the disappearance of children and adolescents and school dropout are major problems faced by countries worldwide, in particular, developing countries. This article proposes an intelligent platform for monitoring students' steps as a tool to mitigate these problems. This platform can identify students and notify those responsible and competent authorities in various situations of school life, such as: entering and leaving the school bus, entering and leaving school, entering the school cafeteria, etc. The first application aims to control access to the school bus through facial recognition. Facial recognition, in turn, employs different artificial intelligence techniques to recognize students, such as: HOG (Histograms of Oriented Gradients), SVM (Support Vector Machine), CNN (Convolutional Neural Network) and KNN (K-Nearest Neighbors). In the tests carried out, the recognition system achieved excellent results in all metrics. The next step is going to be the installation of the system prototype in 8 school buses in the city of Canaã dos Carajás located in the northern region of Brazil.

  • EDEMIR MARCUS CARVALHO DE MATOS
  • MODELING QUALITY LOSS OF ULTRA-RESOLUTION VIDEO WITH CODEC H.264/AVC: AN APPROACH BASED ON THE EVALUATION OF GOP AND QP STRUCTURES

     

  • Data: 17/07/2023
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  • The increase in digital multimedia information flow over wireless networks, driven by the IEEE 802.11 standards and the widespread use of devices operating in these networks, has led to the common use of ultra-resolution video streaming. This has driven the development of more efficient CODECs for data compression in wireless transmission. While many research efforts are focused on improving video codecs, the perceived video quality experienced by users in wireless networks is affected by the characteristics of the wireless channel. Many of these research studies aim to establish a relationship between Quality of Service (QoS) metrics and user Quality of Experience (QoE) in video streaming services, proposing enhancements to network techniques and protocols. However, few studies consider specific video information, such as frame loss, the Group of Picture (GOP) structure, and video characteristics themselves. In this thesis proposal, we analyze the behavior of video streaming using the H.264/AVC CODEC at 2160p (4K) resolution, with variations in the GOP structure and a fixed Quantization Parameter (QP) value. The selected videos are subjected to simulated packet loss to mimic a network with transmission errors, and QoE metrics are extracted to correlate with QoS metrics. We propose a mathematical model to predict video quality loss in error-prone networks, utilizing the Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) metric as a QoE measure, taking into account the total number of lost frames and the variation in the GOP structure for different videos. The accuracy of the model is evaluated using the Root Mean Square Error (RMSE) metric.

  • WUANDA LETICIA DA SILVA MORAES
  • GESTÃO DO ARMAZENAMENTO DE ENERGIA INTEGRADO COM FONTES RENOVÁVEIS INTERMITENTES

  • Data: 13/07/2023
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  • O presente trabalho irá abordar a configuração do armazenamento de energia integrado à fontes renováveis intermitentes, especialmente sistemas fotovoltaicos, conectados à rede de distribuição de energia elétrica. Este é resultado de um Projeto Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) de Mobilidade Elétrica Multimodal na Região Amazônica (SIMA), desenvolvido no Centro de Eficiência Energética da Amazônia (CEAMAZON), onde há uma mini rede com geração fotovoltaica, geração à diesel, eletro postos, armazenamento de energia em banco de baterias íon-lítio, e ponto de acoplamento com a rede CA da cidade universitária Profo Dro José da Silveira Netto. O gerenciamento da mini rede conta com a tecnologia de um inversor híbrido associado a um controlador de carga, capaz de informar e gerir a potência que está sendo gerada pelos arranjos FV, o estado de carga do banco de baterias, que também possuem um gerenciamento próprio, através de BMS (Battery Management System); e a potência que está sendo injetada no barramento CA. De posse do estudo de caso, serão definidas as estratégias de gerenciamento e energia através do gerenciamento pelo lado da demanda (GLD), análise de viabilidade econômica e estratégias que visem as políticas de baixo carbono.

  • WOLDSON LEONNE PEREIRA GOMES
  • IOT AUTOMATION SYSTEM FOR ASSET MANAGEMENT IN THE INDUSTRY 4.0 SCENARIO

  • Data: 10/07/2023
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  • The fourth industrial revolution has several pillars, the Internet of Things and Big Data
    being one of the most prominent. These technologies make it possible to collect and
    analyze large data sets in real time, allowing the development of models for the most
    diverse situations, from consumer behavior to the prevention of factory failures. In this
    context, the present work proposes an architecture for the implementation of an
    automation system for industry 4.0, based on the collection of temperature, hour meter,
    vibration and current data in electric motors of a primary aluminum industry. From the
    measured variables, vibration data in the frequency domain, phase imbalance and
    constant with Kalman filter can be obtained. A multicriteria decision algorithm was
    adopted to assist in choosing the programming language. After the elaboration of this
    systematic, a set of solutions was obtained that achieved the development of the
    system. Therefore, an automation system was developed, called IOT CORE, which
    performs from the collection of variables in real time, with low latency, high
    performance, and makes it possible to transmit, store and visualize the data in several
    supervisory systems.


    Keywords: Supervisory, Microcontroller, Database, Communication Protocols, Cyber-
    Physical Systems.

  • ÁDREA LIMA DE SOUSA
  • DETECTION OF HIGH IMPEDANCE FAULTS IN OVERHEAD DISTRIBUTION NETWORKS: LABORATORY EXPERIMENTAL TESTS AND ANALYSIS IN THE TIME AND FREQUENCY DOMAIN

  • Data: 04/07/2023
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  • The present work deals with the analysis of high impedance faults (HIFs) in overhead distribution networks. A comprehensive and comprehensive study is conducted on this type of fault, as well as on some important methods of HIF detection. After that, the laboratory developed for experimental testing of HIFs is explained, which reproduces the 13.8 kV medium voltage network present in Brazil, with three phases and a grounded neutral at the substation. From the laboratory, 127 tests were performed in 18 different scenarios, including shunt and series shunt faults with source-side interruption. In order to perform a comparative analysis with the existing literature on high impedance fault detection based on harmonics, a harmonic analysis methodology was developed, based on even harmonics, odd harmonics (especially the third order), and the angle of the third harmonic, obtained through the Fast Fourier Transform (FFT). The main contribution of this work lies in evaluating the peculiarities of the harmonic spectrum of voltage and current signals from real tests in different soil topologies and tree branch configurations, and their correlation with the signal in the time domain, considering the difficulty of capturing real tests due to the non-operation of the overcurrent relay. This provides an important foundation for the development of HIF detection algorithms. The results obtained in the analysis revealed that shunt and series shunt high impedance faults exhibit distinct behaviors in the harmonic spectrum and time domain, and a large portion of the tests performed does not fall within the thresholds established in the literature. Furthermore, it should be noted that the evaluation of the harmonic spectrum of voltage was carried out, which is usually not considered in HIF detection algorithms. 

  • GEORGE TASSIANO MELO PEREIRA
  • CLASSIFICAÇÃO DE RANSOMWARE UTILIZANDO MLP, REDUÇÃO DE DIMENSIONALIDADE E BALANCEAMENTO DE CLASSES

  • Data: 03/07/2023
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  • Ransomware é um tipo de malware que impede ou limita o acesso do usuário ao sistema e
    arquivos até que um resgate seja pago. Combater essa ameaça é difícil devido à sua disseminação rápida e às constantes mudanças nas técnicas de criptografia utilizadas. Algoritmos de aprendizado de máquina, como Redes Neurais Artificiais, têm sido apontados como ferramentas promissoras na classificação de ransomware, porque elas podem aprender a identificar padrões e características complexas em grandes quantidades de dados. Isso permite que as redes neurais sejam treinadas com exemplos de amostras de software malicioso, incluindo ransomware, e depois sejam capazes de classificar novos exemplos com alta precisão. Além disso, as redes neurais também são capazes de aprender e se adaptar a mudanças no comportamento do malware, tornando-as ferramentas eficazes para a detecção de novos tipos de ransomware. Neste trabalho, é explorado três tipos de classificação de ransomware por RNA dentro de um pipeline composto com redução de dimensionalidade por Kernel PCA e balanceamento de classes com a abordagem de superamostragem aleatória. A MLP ( Multi-layer Perceptron) alcançou uma média de 98% de acurácia na classificação binária e 85% de acurácia na classificação de família com goodware, onde tais valores superam os resultados anteriores e demonstram assim a eficácia da inclusão do balanceamento de classes na melhoria do modelo de detecção de ransomware.


    Artigo publicado para a defesa:
            1) PEREIRA, G.; SALES, JR., C.Ransomware classification by machine learning and dimensionality reduction. Journal of Engineering Research, v. 2, n. 25, 2022. ISSN 2764-1317. DOI: 10.22533/at.ed.3172252201116


    Projeto vínculado: Aplicação e Concepção de Meta-heurísticas, Técnicas de visualização de dados e Métodos de Inteligência Computacional para Problemas de Engenharia e Computação

  • LUIS PAULO DO VALE MATOS
  • APPLICATIONS OF MAGNETIC GROUP THEORY TO ELECTROMAGNETISM

  • Data: 26/06/2023
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  • In this work we propose to study the Theory of Magnetic Groups and to develop methodologies for the application of this tool in problems of electromagnetism, more specifically, the study of selective frequency structures or photonic arrangements. Magnetic groups, also called Heesh-Shubnikov groups, consist of groups formed by symmetry elements whose operators are unitary and anti-unitary with the same order. It is a known fact in the scientific community that the issue of symmetries of physical models provides good guidance on the behavior of phenomena associated with them. The applications of classical group theory are diverse and the methods are well used. However, some problems cannot be studied via classical groups or, at best, their analysis using this tool requires careful rigor. We present some models in electromagnetism analyzed by classical group theory and suggest more elaborate models, in the presence of magnetic field for example, where the use of magnetic group theory is more appropriate. Particularly, a metamaterial model with graphene will be studied for several symmetries, for example C_{4v}(C_{4}), due to magnetization by external DC magnetic field B_{0} . Kerr and Farady effects are explained in the method.

  • ANDERSON VINICIUS DE FREITAS SOUTO
  • OPTIMIZATION STRATEGY FOR UAV ROUTE PLANNING IN DISASTER SCENARIOS, CONSIDERING URBAN MORPHOLOGY, MICROCLIMATE, AND ENERGY EFFICIENCY, USING Q-LEARNING AND MESH NETWORKING TO HANDLE DAMAGED OPTICAL NETWORKS

  • Data: 23/06/2023
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  • In smart city paradigms, it is essential to ensure the well-being of the population in terms of social infrastructure. Among the actions that can be taken to make a city more resilient are preventive measures, mechanisms for informing the population, and technologies that accelerate action in emergency situations. The establishment of a communication structure that survives disasters is of utmost importance so that authorities can act immediately in providing assistance and saving lives. In this sense, the use of UAVs as a communication alternative is an ideal solution for scenarios such as natural disasters or intentional attacks that may cause partial or complete disruption of telecommunications services. However, energy autonomy is a limitation that affects the mission's lifespan. With this in mind, our group has developed a new method based on reinforcement learning that aims to reduce energy consumption in UAV missions in disaster scenarios, circumventing the negative effects of wind variations and optimizing the air mesh time in locations affected by interruption of fiber optic-based telecommunications services. The thesis proposal aims to develop a new methodology that considers an emergency solution aimed at dimensioning backup elements in an optical metro network, considering the adoption of UAVs and wireless interfaces to provide temporary air links, and also provides efficient management of backup resources to extend the flying mesh network's life during the catastrophe. The method considers K-means to scale the position of resource stations - from which UAVs are launched. For UAV locomotion, the Q-learning method was used to investigate possible actions that UAVs could take due to randomly distributed urban obstacles in the scenario and due to wind speed, which is related to how UAVs are organized during the mission. For the tests, a metropolitan optical network topology from Stockholm, Sweden was used. The heuristic was combined using three reinforced learning methods (Simple Q-learning, ε-greedy and SARSA) and a naive solution. Numerical results of the experimented simulations proved that the reinforcement learning based solution was able to reduce the energy consumption by up to 15.93% compared to the naive solution, which can lead to a significant increase in the service life of voluntary UAV routes. Results of this work contributed to increase the efficiency of UAV routing, which in turn favors the increased use of UAVs in civil applications, as expected for smart cities.

  • EDNA SOFIA SOLANO MEJÍA
  • PREVISÃO DA IRRADIAÇÃO SOLAR UTILIZANDO MÉTODO ENSEMBLE PARA SELEÇÃO DE ATRIBUTOS E ALGORITMOS DE APRENDIZADO DE MÁQUINA

  • Data: 21/06/2023
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  • A precisa previsão da irradiação solar é essencial para operar com segurança sistemas
    de energia sob altas quotas de geração fotovoltaica. Este trabalho compara o desempenho de
    diversos algoritmos de aprendizado de máquina, incluídos modelos que integram diferentes
    algoritmos para previsão de irradiação solar de dias com diferentes padrões climatológicos
    utilizando entradas endógenas e exógenas e propõe um método de seleção de atributos para
    escolher não apenas os parâmetros de entrada mais relacionados, como também seus valores
    de observações passadas. Os algoritmos de aprendizado de máquina utilizados são: AdaBoost,
    SVR, RF, XGBT, CatBoost, VOA e VOWA. O modelo ensemble de seleção de atributos proposto é
    baseado nos algoritmos RF, IM e Relief. A precisão da metodologia proposta é avaliada com base em várias
    métricas utilizando um banco de dados real da cidade de Salvador, Brasil. Diferentes horizontes de previsão 
    são considerados: 1 h, 2 h, 3 h, 6 h, 9 h e 12 h à frente. Os resultados numéricos
    demonstram que a abordagem de seleção de atributos proposta melhora a precisão da previsão
    e que o algoritmo VOWA apresenta melhor desempenho quando comparado com outros algoritmos em diferentes horizontes de tempo de previsão.

  • HUGO ALEXANDRE OLIVEIRA DA CRUZ
  • PROPOSTA DE MODELO DE PROPAGAÇÃO E PLANEJAMENTO BASEADO EM INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL EM REDES IoT EM AMBIENTE DE SMART CAMPUS

  • Data: 12/06/2023
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  • In wireless network planning, the most important factor for estimating signal coverage area is the use of an accurately modeled propagation model. It should be adapted to the environment in which it will be implemented, capable of predicting signal nuances along the path to accurately predict signal degradation. Therefore, the objective of this work is to assist in the planning of future IoT networks, similar to the case study of the Smart Intelligent Multimodal Electric Mobility Management System (SIMA) project, which aims to create a Smart Campus to monitor parameters (location, battery level, temperature measurement, etc.) of electric vehicles, such as buses and boats, serving the academic community. Thus, the proposed work develops an empirical model based on measurements in LoRa networks operating at a frequency of 915MHz, specifically for Amazonian environments. The measurements were conducted at the campus of the Federal University of Pará (UFPA), in Belém, Pará, Brazil. To model the wireless signal path loss, an artificial neural network (ANN) technique, a computational intelligence approach, was employed. Four input parameters were used: distance between transmitter and receiver, Spreading Factor (SF), link type (uplink or downlink), and transmitter height. These parameters were evaluated to determine the accuracy of the proposed model, which was compared to Close-in (CI) and Floating Intercept (FI) models, as well as the UFPA Model adjusted through Genetic Algorithm (GA). The proposed ANN-based model stood out and was further employed in a multi-objective bio-inspired optimization algorithm called Evolutionary Particle Swarm Optimization (EPSO) to determine the positioning of gateways, aiming to maximize the LoRa network coverage area on the Smart Campus with the fewest possible gateways. The best result was obtained with four gateways and their respective positions, covering 100% of the established area. 

  • IZIDIO SOUSA DE CARVALHO
  • SIS2GER E SISGAE2B FORMANDO UM ECOSSISTEMA DE SOLUÇÕES PARA GERENCIAMENTO DE INDICADORES ELÉTRICOS, AMBIENTAIS E FINANCEIROS EM SISTEMAS DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA E DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA

  • Data: 02/06/2023
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  • Atualmente existe um crescente aumento na demanda por energia elétrica em diversos países do mundo, esse aumento é impulsionado pela maior quantidade de equipamentos elétricos e eletrônicos conectados à rede elétrica em residências, bem como pela utilização de novos maquinários por parte da indústria. Dado ao constante aumento na necessidade por energia elétrica tem-se dado cada vez mais importância para a utilização de fontes renováveis para a geração de energia elétrica a ser suprida pela demanda, dado a este fator, tanto o Brasil quanto outros países ao redor do globo estão em processo de transação energética por meio da geração distribuída com fontes renováveis e sistemas de armazenamento. Com base nesse contexto, este trabalho atua nos aspectos da necessidade de monitoramento e de gerenciamento destes sistemas, uma vez que através de um bom gerenciamento e monitoramento é possível proporcionar melhorias nos aspectos relacionados a uma maior eficiência, segurança e qualidade da energia elétrica. O trabalho apresenta o desenvolvimento de dois softwares, o Sistema de Gestão da Geração de Energia Renovável (SIS2GER) voltado para a gestão de sistemas de geração fotovoltaicas e o Sistema de Gestão do Sistema de Armazenamento de Energia Elétrica (SISGAE2B) voltado para a gestão de sistemas de baterias, tendo como enfoque a capacidade dos softwares desenvolvidos de prover auxílio nas tarefas de gestão dos sistemas monitorados através do uso de indicadores para a realização de análises de qualidade de energia elétrica, de sustentabilidade e financeira, onde tem-se a implantação dos softwares no campus da Cidade Universitária Professor José Silveira Netto da Universidade Federal do Pará (UFPA). Os softwares foram desenvolvidos por meio da utilização de tecnologias voltadas para o desenvolvimento de sistemas escaláveis e de fácil implementação, em que foi utilizado o Docker para a construção dos ambientes de desenvolvimento e produção, o framework Laravel para a codificação dos softwares o Middleware DOJOT para o armazenamento dos dados de medição para cada sistema gerenciado.

  • HUGO LEONARDO MELO DOS SANTOS
  • Multimedia Service Orchestration in Multi-tier Edge Computing Environments

  • Data: 29/05/2023
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  • High Definition Video on Demand (VoD) and immersive multimedia services,
    such as Virtual Reality (VR) and Augmented Reality (AR), continuously enhance multimedia visual quality and leads to an exponential usage growth of computational resources of processing, networking, and storage. Low-latency multimedia services rely on heterogeneous multi-tier edge computing datacenters to provide computational resources close to consumers, improving user-perceived Quality of Experience (QoE) and avoiding degraded network Quality of Service (QoS). Multimedia services are composed of specialized functions embedded into a monolithic service or decomposed into Service Function (SF) chains of ordered microservices inter-connected with high-speed network links. Monolithic and SF chains deployed at the network edges can reduce delay and improve the use of computational resources. In this context, multi-tier edge nodes can host services according to consumers’ and providers’ best interests. QoE, QoS, mobility, and multiple criteria are important in instantiating, re-instantiating, and terminating services in multi-tier edge
    computing. Service orchestration controls and manages service requests and chooses edge nodes to execute services fulfilling requirements guarantees and efficiently using computational resources. The orchestrator can be configured to consider service aspects, such as QoE, QoS, fairness, computational edge node constraints, energy, and mobility. There are several issues of providing efficient service orchestration for multimedia in multi-tier edge computing environments, including (i) service orchestration in diverse changing network conditions intended to improve the user-perceived experience and QoS; (ii) mobile users assistance by energy-constrained mobile and static edge nodes in temporary and poor connectivity conditions; and (iii) mobility support in real-time for immersive multimedia SF chaining orchestration to mobile users in urban scenarios.
    This thesis contributes to efficiently meeting future VoD, VR, and AR services needs in multi-tier edge computing. The first contribution lies in choosing an appropriate edge node to stream VoD, considering QoE, QoS, and cost to instantiate VoD services. The second lies in selecting and placing flying edge nodes to assist poorly-served users regarding QoS, considering distance, energy, and service priority. The third lies in mobility-aware Service Function Chaining (SFC) orchestration by mapping, instantiating, and re-instantiating SFs into multiple edge nodes considering QoS. The proposed solutions were widely compared to related works on different scenarios. The results show that the proposed schemes outperform the state-of-the-art.

  • JUAN FERREIRA VIDAL

  • Data: 26/05/2023
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  • The task of data classification depends on the development of great classifiers capable of learning patterns among a quantity of information, that is often found in a set with redundancies or with attributes that are irrelevant to the problem. Techniques for feature selection and extraction became important for the optimization process of the data set to be used for the development of classifiers. Therefore, this work proposes a new approach based on Genetic Programming (GP) for features extraction and selection for problems with numeric attribute dataset. The technique considers the optimization of a fitness function based on the silhouette index to create an n-dimensional space of features that are capable of performing intraclass compression while performing interclass separation. The efficiency of the methodology, as well as the importance of the extracted characteristics, are verified through the application of the technique in the development process of a fault diagnosis system in transformers based on the analysis of gases dissolved in oil (DGA - Dissolved Gas Analysis). The Classifier system developed use a Multilayer Perceptron networks, and additionally a Varational Autoencoder (VAE) network was used to deal with the imbalance problem of the database used for training the classifier. The results obtained from the performance evaluation metrics of the classifier demonstrate the efficiency and applicability of the proposed approach

  • KELLE CRISTINA FORTUNATO DA COSTA
  • METHODOLOGY USING TEXT MINING FOR LABELING LARGE VOLUMES OF BIOMEDICAL DATA BASED ON UNSUPERVISED LEARNING

  • Data: 22/05/2023
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  • The increase in the volume of literature related to biological and health sciences is a challenge for researchers and biocurators, even queries in specialized databases in biomedical literature, such as PubMed (scientific and medical abstracts/citations) and PubMed Central (full text journal articles) present a large volume of retrieved items that tends to make it difficult to locate relevant information about biological entities. Document selection, also known as like screening, is the first and one of the most important in the biocuration process steps, therefore, developing automated information extraction methods to support the construction of logical databases and discovering new knowledge from online journal collections is, not only a challenge, but a necessity, and the adoption of text mining techniques are viable alternatives, as they can streamline and optimize document screening, as well as assist in different steps of the standard biocuration workflow. In this scenario, this thesis proposal presents a methodology that adopts a text mining approach based on unsupervised learning, to classify the relevance of scientific articles in specific biomedical contexts and generate training sets accurate enough to maximize the efficiency of supervised classifiers. As a way of showing the effectiveness of the proposal, the context of antimicrobial resistance genes is used as a case study.

  • SÉRGIO TEIXEIRA CORRÊA FILHO
  • CLASSIFICAÇÃO DE ARRITMIAS CARDÍACAS ATRAVÉS DE UMA ESTRUTURA COMPETITIVA DE REDES NEURAIS CONVOLUCIONAIS AUTOASSOCIATIVAS

  • Data: 11/05/2023
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  • Este trabalho tem como objetivo apresentar a proposta de um sistema para classificação de arritmias cardíacas baseado em uma estrutura competitiva de Redes Neurais Convolucionais Autoassociativas. Três redes neurais foram treinadas para reconstruir sinais de Eletrocardiograma (ECG) para casos de pacientes com batimento supraventricular, ventricular e normal. Após o treinamento, as redes foram alocadas em uma estrutura paralela competitiva para classificação de arritmias. O banco de dados público de arritmia MIT-BIH de sinais ECG foi utilizado para o treinamento e testes das redes, sendo que para cada sinal ECG, de cada paciente, foram extraídos os complexos QRS dos batimentos cardíacos, que foram as características utilizadas como entrada para o sistema, sendo que estes sinais, que se encontravam em formato de sinais temporais (1D), foram transformados para imagens digitais (2D) com o objetivo de utilizar a capacidade das redes neurais convolucionais para reconhecimento de padrões e extração de características em imagens. Para desenvolvimento e análise de desempenho da estrutura proposta foram usados dois paradigmas que veem sendo utilizados em trabalhos já apresentados na literatura: paradigma interpaciente e paradigma intrapaciente. Uma análise comparativa com resultados de sistemas de classificação de arritmia já apresentados na literatura mostra que o sistema proposto apresenta resultados próximos ou em alguns casos superiores aos já obtidos, mostrando assim a aplicabilidade da estrutura proposta para o problema.


     

  • FABIO ROCHA DE ARAUJO
  • Dynamic UAV-enabled Mobile Edge Computing Service Migration for Beyond 5G Networks

  • Data: 09/05/2023
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  • The sixth-generation (6G) technology of mobile networks will establish new standards to fulfill unreachable performance requirements by fifth-generation (5G) mobile networks. This is due to the high requirements for a more intelligent network, ultra-lower latency, extreme network communication speed, and supporting a massive number of connected applications. In this context, Mobile Edge Computing (MEC) and service migration strategies have shown promising results in improving the user experience, meeting requirements of beyond 5G networks (B5G), and optimizing infrastructure resources. In addition, Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are a promising solution to provide cloud and edge services in collaboration with MEC scenarios. However, most strategies have ignored resources available on users' devices and contextual information. Motivated by the use of massive-extended reality (XR) and virtual reality (VR) applications in B5G networks, this thesis proposal presents a video service migration strategy based on contextual information and evaluates the influence of user mobility on migration strategies, called Dynamic Video Service Migration (DVSM). Simulation results highlight $74\%$ higher performance of the DVSM compared to state-of-the-art algorithms and a performance equivalent to the optimal solution when the collection and analysis of context information (remaining device's energy, user's location, network conditions, etc) are carried out correctly.

  • FELIPE ROCHA DE ARAUJO
  • Transportation Mode Characterization and Classification Approach centered on Information Theory Quantifiers

  • Data: 02/05/2023
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  • The uncontrolled growth caused by migration and the increasing world population demand solutions to improve the infrastructure of cities. The academic and industrial communities are investing in solutions centered on human mobility to improve the life quality of humans. In this context, location-aware services provide valuable information for capturing human mobility patterns. Exploring the dynamics of mobility time series leads to better solutions by understanding the underlying data-generating process and identifying different patterns. Strategies based on Information Theory quantifiers associated with Ordinal Pattern (OP) methods, like Complex-Entropy Causality Plane (CECP) and Fisher-Shannon Causality Plane (FSCP),  have reached relevant advancements in distinguishing different time series dynamics. Therefore, they are promising tools to explain those complex behaviors to improve human mobility-based services. Based on that, this thesis presents an approach to characterize and classify transportation modes through the Information Theory quantifiers computed over their speed time series. This approach presents high-quality data preprocessing to ensure reliability and validity. We characterize each transportation by examining its mobility aspect changes over time and comparing its statistical properties to noises mapped onto the causal planes. Finally, we build and evaluate robust Machine Learning classifiers centered on Information Theory quantifiers computed over the time series. Evaluation results show the potential of our study, allowing us to identify motorized and non-motorized means of transportation regimes, estimate transportation switching based on causal plane mappings, and efficiently classify transportation categories through machine learning models.

  • WELDON CARLOS ELIAS TEIXEIRA
  • INTELLIGENT MULTIAGENTS TO REDUCE FALSE ALARMS IN WIND TURBINE MONITORING SYSTEMS

  • Data: 28/04/2023
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  • This study proposes a method for improving the capability of a data-driven multi-agent system (MAS) to perform condition monitoring and fault detection in industrial processes. To mitigate the false fault-detection alarms, a co-operation strategy among software agents is proposed because it performs better than the individual agents. A few steps transform this method into a valuable procedure for improving diagnostic certainty. First, a failure mode and effects analysis are performed to select physical monitoring signals of the industrial process that allow agents to collaborate via shared signals. Next, several artificial neural networks (ANN) models are generated based on the normal behavior operation conditions of various industrial subsystems equipped with monitoring sensors. Thereafter, the agents use the ANN-based expected behavior models to prevent false alarms by continuously monitoring the measurement samples of physical signals that deviate from normal behavior. Finally, this method is applied to a wind turbine. The system and tests use actual data from a wind farm in Spain. The results show that the collaboration among agents facilitates the effective detection of faults and can significantly reduce false alarms, indicating a notable advancement in the industrial maintenance and monitoring strategy.

  • ANDRE MELO DE MORAIS
  • Mitigação da Tensão Induzida nos Isoladores com a Instalação de Para-raios de Baixa Tensão em Paralelo

  • Data: 28/04/2023
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  • Nesta Tese é proposto um novo método de mitigação para reduzir a tensão induzida sobre isoladores, sob condição de transitórios de origem atmosférica, baseado na instalação de para-raios de baixa tensão alinhados paralelamente ao isolador. O método tridimensional de diferenças finitas no domínio do tempo (FDTD) é aplicado para modelar numericamente uma estrutura real de ensaios de tensão residual de para-raios. A aplicação de um impulso de corrente, típico de descargas atmosféricas, é considerado no modelo numérico. São avaliados cenários com um ou dois para-raios instalados por fase, em três configurações geométricas e paramétricas diferentes para instalação de para-raios de distribuição. Em adição à divisão de corrente de Kirchhoff, que reduz tanto a energia absorvida quanto o estresse térmico, conforme demonstrado também nos ensaios realizados no Laboratório de Alta e Extra Alta Tensão da Universidade Federal do Pará, os resultados numéricos associados à instalação de dois para-raios alinhados paralelamente ao isolador mostram que a interação entre os campos magnéticos gerados pelas correntes conduzidas pelos para-raios pode produzir uma forte redução adicional na tensão induzida por descargas atmosféricas sobre o isolador, conforme apresentado neste trabalho. Condições para a máxima redução da tensão induzida também são identificadas. Uma breve análise de custo-efetividade também é fornecida.

  • RODRIGO DIAS ALFAIA
  • Resource Management in Mobile Networks Assisted by by UAV Base Stations: Machine Learning for Overloaded Base Stations Prediction Based on Users’ Temporal and Spatial Flow

  • Data: 28/04/2023
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  • The rapid growth of data traffic due to the demands of new services and applications poses new challenges to the wireless network. Unmanned aerial vehicles (UAVs) can be a solution to support wireless networks during congestion, especially in scenarios where the region has high traffic peaks due to the temporal and spatial flow of users. In this paper, an intelligent machine-learning-based system is proposed to deploy UAV base stations (UAV-BS) to temporarily support the mobile network in regions suffering from the congestion effect caused by the high density of users. The system includes two main steps, the load prediction algorithm (LPA) and the UAV-BSs clustering and positioning algorithm (UCPA). In LPA, the load history generated by the mobile network is used to predict which base stations are congested. In UCPA, planning is performed to calculate the number of UAV BSs needed based on two strategies: naïve and optimized, in addition to calculating the optimal positioning for each device requested to support the overloaded base stations. For prediction, we used two models, generalized regression neural networks (GRNN) and Random Forest (RF), and the results showed that both models were able to make accurate predictions, and the random forest model was better with an accuracy of over 85%. The results showed that the intelligent system significantly reduced the overhead of the affected base stations, improved the quality of service (QoS), and reduced the probability of blocking users, as well as defined the preventive scheduling for the UAV BSs, which benefited the scheduling and energy efficiency.

  • THAIS PASCOAL DE OLIVEIRA ANDERE
  • ATENUAÇÃO DE OSCILAÇÕES MAGNETOHIDRODINÂMICAS EM CUBA DE REDUÇÃO DE ALUMÍNIO USANDO ESTRUTURAS PERIÓDICAS

  • Data: 27/04/2023
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  • A instabilidade magnetohidrodinâmica (MHD) em uma cuba de redução de alumínio surge da interação entre um fluido eletricamente condutor e campo magnético gerado por correntes elevadas que percorrem os barramentos do circuito de alimentação da cuba. Tal fenômeno gera oscilações neste fluido, comprometendo a eficiência do processo de redução do alumínio. As cubas de redução consistem, em sua configuração usual, em um recipiente com paredes planas que acomodam o líquido. Neste trabalho, é proposta uma nova geometria para a parede da cuba baseada em estruturas periódicas, com o objetivo de mitigar tais oscilações. A análise das oscilações do fluido é feita com um software desenvolvido neste trabalho para simular numericamente o processo em duas dimensões. A formulação numérica empregada é baseada no método de diferenças finitas no domínio do tempo para resolver as equações de Navier-Stokes (N-S) através do método de projeções de Chorin. O volume e a superfície do fluido são mapeados usando o método MAC. O líquido é tratado como incompressível e viscoso, além de ser eletricamente condutor. As acelerações causadas pelo campo magnético e as correntes elétricas são acopladas a N-S pelo cálculo da Força de Lorentz.Os resultados são analisados e comparados através da diferença entre a variação da altura do fluido condutor em dois cenários: com paredes planas e com estruturas periódicas aplicadas nas paredes da cuba.


  • ADILSON DE ALMEIDA NETO
  • Development of a Library for Automatic Generation of Test Cases with Genetic Algorithms

  • Data: 20/04/2023
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  • In this work a library capable of automatically generating test cases for the Python programming language is developed, these tests are generated utilizing an genetic algorithm which uses an ad-hoc mutation operator based on social interaction. The algorithm is applied with success to the problem of automatically generating software tests, showing promising results when compared to the state of the art, revealing itself as a possible path of exploration when solving this category of problem. 

  • CAIO HENRIQUE ESQUINA LIMÃO
  • DEEP LEARNING BASED SLOPE EROSION DETECTION

  • Data: 31/03/2023
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  • The recent catastrophes triggered by the rupture of the Fundão and Córrego do Feijão dams caused around 300 deaths and countless irreparable socio-environmental damages. Since the use of more accurate monitoring systems and the proper execution of preventive and corrective maintenance would allow identifying, and even mitigating, the damage caused to society, it can be stated that there is a need for greater investment and incentive to create solutions of Structural Health Monitoring (SHM) capable of diagnosing occurrences that compromise the most crucial civil structures, such as bridges, buildings, dams and slopes. High-performance Artificial Intelligence (AI) techniques have been able to solve these structural analysis problems and presented superior results to previous solutions, their use has increased dramatically in the most diverse (SHM) scenarios. When it comes to image analysis and classification solutions, Convolutional Neural Network (CNN) is the type of neural network that delivers the best results. Therefore, this dissertation will describe the development process of a CNN with three convolutional layers that combines the use of the most consolidated technologies in the current scenario of computer vision, such as the Adam optimizer and batch normalization, with the activation function and the most appropriate hyperparameters for its purpose, which is to identify apparent structural damage on slopes. The proposed CNN was trained with a database set up specifically for this dissertation, consisting of images of public work reports made by the Brazilian government, portfolios of companies that work with construction and maintenance of slopes and reports on landslides and/or catastrophes. The results obtained were quite satisfactory, presenting an accuracy of 96.67% and proving that this solution is capable of identifying in a precise and improved way the instability indicators presented by the analyzed slopes, allowing a more adequate planning of the maintenance for each case, in the prevention of possible disasters, more efficient manpower management, cost reduction, greater safety and structural health to ensure its long-term integrity.

  • TARCISIO CARLOS FARIAS PINHEIRO
  • Stochastic Model Predictive Control Using Laguerre Function with Minimum Variance Kalman Filter Estimation

  • Data: 31/03/2023
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  • This work proposes a stochastic model predictive control using the Laguerre function with optimal Kalman filter state estimation. The controller design uses an ARMAX state-space model, incorporating moving average into the stochastic formulation by a state disturbance matrix in innovation form, which calculates a stochastic term introduced in the control law. The optimal Kalman filter gain design copes with the minimum variance case, where the Kalman filter weighting matrices are tuned based on the state disturbance matrix and the covariance of estimated states of an ARMAX model. Furthermore, it shows that the proposed strategy also can be applied in the classic MPC design.

    Hildreth’s Quadratic Programming is the method used to solve the constrained optimization problem in a stochastic scenario. This method is used together with the Laguerre function, simplifying finding the optimal problem in constrained cases. Moreover, the Laguerre function improves the control horizon prediction, reducing the output variance, and preserving a better trade-off between the control effort and closed-loop performance. It is because of its orthogonal property, making it a universal approximator that results in a parsimonious representation of the control trajectory.

    This work uses a highly oscillatory mechanical system, a robot joint, and a Hydropower MIMO system as numerical examples to demonstrate the proposed method’s efficiency. Furthermore, two experimental tests are introduced with two different plants that confirm these results: a circuit representing an under-damped coupled multivariable system with two inputs and two outputs and a Twin Rotor MIMO system, comparing the proposed strategy’s effects to the Laguerre deterministic MPC approach, classic MPC, and classic MPC using the ARMAX model with minimum variance Kalman filter estimation.

  • THAISSE DIAS PAES
  • A comparison of dimensionality reduction and blind source separation techniques for vieo-based modal identification

  • Data: 29/03/2023
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  • Understading the dynamic properties of a structure or a system is indispensable for a reliable study of the structural behavior. Operational modal analysis has been effectively used as a key method for video-based structural dynamics identification in recent years. With several different approaches, the ones based on the blind source separation strategy have received increased attention for identifying structural characteristics. Blind source separation address the problem of separating or extracting the original source waveforms from a sensor array. Although the literature addresses several techniques to perform the source separation, only one of them (named complexity pursuit) is often employed for video-based solutions. This work aims to explore other blind source separation algorithms to perform video-based modal analysis. In order to perform the modal analysis, a set of blind source separation methods is combined with different dimensionality reduction techniques for full-field high-resolution structural dynamics from video. Specifically, two dimensionality reduction techniques are used for video compression along with six source separation algorithms, resulting in twelve different frameworks tested over a laboratory cantilever beam structure and an bench-scale model of a three-story building structure. This issue is tested here to provide a range of alternatives for the vide-based structural dynamics evaluation. For specific algorithms, the results indicate that both dimensionality reduction techniques and the blind source separation methods play a major role in the mode estimation performance.

  • RODRIGO GOMES DUTRA
  • DEEP LEARNING SOFTWARE-BASED HOLDOVER FOR PTP IEEE 1588 SYNCHRONIZATION IN 5G NETWORKS

  • Data: 28/03/2023
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  • DEEP LEARNING SOFTWARE-BASED HOLDOVER FOR PTP IEEE 1588 SYNCHRONIZATION IN 5G NETWORKS

  • WELISSON LOHAN AVIZ DA COSTA
  • ANÁLISE DA VIABILIDADE TÉCNICA DO ILHAMENTO INTENCIONAL EM UMA PLANTA INDUSTRIAL COM COGERAÇÃO DISTRIBUÍDA: UM ESTUDO DE CASO REAL

  • Data: 24/03/2023
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  • ANÁLISE DA VIABILIDADE TÉCNICA DO ILHAMENTO INTENCIONAL EM UMA PLANTA INDUSTRIAL COM COGERAÇÃO DISTRIBUÍDA: UM ESTUDO DE CASO REAL

  • MATHEUS MORAES DE BRITO
  • Personalized Route Selection Methods in a Urban Computing Scenario

  • Data: 22/03/2023
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  • With population growth in urban areas, the more extensive city infrastructure faces several problems affecting the population's health and quality of life. Urban mobility changes became intense since the worldwide technological revolution brought many tools and methods to prevent harmful tendencies regarding urban transportation. In this context, Internet of Things (IoT) solutions perform a ubiquitous way of sensing the population mobility and the local mobility context as criminality, accidents, and air quality near the road infrastructure, complementing the city mobility. Likewise, Location-based Social Networks (LBSN) dispose of users' geolocated data, allowing the identification of mobility patterns, traffic flows, and alternative modal transport recommendations. In this matter, novel mobility solutions must attend city issues regarding public transportation, criminality, traffic influencing factors, and air quality compromising. Also, route selection methods must consider comfort features, making more pleasant urban trips. This master's dissertation proposes and evaluates two pollution-aware route selection approaches, a multi-modal hybrid routes method and a multi-criteria personalized route selection method, for urban citizens' mobility flow improvement. The hybrid multi-modal solution surpasses the single-modal, offering less expensive and less polluted trip options. The multi-criteria solution personalized profiles outperform the single-criterion choice in the same context considering all calculated route possibilities. 

  • ARTHUR CORREA DA FONSECA
  • Power Quality in a DC Nanogrid under Different Operating Conditions

  • Data: 17/03/2023
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  • Este trabalho apresenta um estudo experimental da qualidade da energia elétrica em uma Nanorrede de Distribuição em Corrente Contínua (NDCC) implantada na área de testes do prédio do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas (GEDAE) da Universidade Federal do Pará (UFPA), campus Guamá, cidade de Belém-Pará. Os eventos de qualidade de energia são identificados por meio de ensaios realizados na NDCC e classificados com base na recomendação do IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) – Recommendation Practice for Monitoring Electric Power Quality - Std 1159, de 2019. Apresentam-se as características da NDCC e os bancos de cargas submetidos aos ensaios, utilizando cargas comerciais disponíveis no mercado, bem como a instrumentação utilizada para medições e aquisições de dados elétricos e ambientais. Entre os eventos de qualidade da energia elétrica identificados, avaliam-se as variações de longa duração, eventos transitórios durante o acionamento de conversores c.c.-c.c., elevações e afundamentos de tensão com o acionamento e saída de cargas e ripple de tensão ao longo da NDDC. Como estudo de caso adicional, avaliam-se ainda eventos de interrupção em uma NDCC localizada em Ilha das Onças, no município de Barcarena. Assim, diante dos ensaios e medições realizados, evidenciam-se eventos presentes na NDCC suprida por geradores fotovoltaicos e bancos de baterias dispersos, destacando-se a influência desses eventos em diferentes cargas conectadas ao longo da rede de distribuição e para diferentes condições operacionais.

  • ARTUR ANDRADE MACHADO
  • REAL-TIME ADAPTIVE FUZZY CONTROL DEVELOPMENT FOR LORA CHANNEL OPTIMIZATION USING 915 MHZ IN MOBILITY SCENARIOS

  • Data: 17/03/2023
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  • With the growing scenario of the Internet of Things (IoT) and the context of low-power wide area networks (LPWAN), LoRa technology stands out as one of the most used to build communication networks for IoT applications. This communication technology uses open radio spectrum to transmit data between devices. However, LoRa technology presents a challenge in its physical layer or LoRaWAN protocol, as there is no official tool that deals with communication stability in mobility situations. To address this issue, the present research aims to develop real-time adaptive controls based on Fuzzy logic for LoRa channel optimization in mobility situations. The goal is to maintain communication between devices and, possibly, reduce response time and efficiently manage LoRa channel attributes. The research uses wireless signal quality metrics, such as signal-to-noise ratio (SNR) and received signal strength indicator (RSSI), along with spreading factors (7, 9, and 11) as inputs to the Fuzzy control. Based on these inputs, three Fuzzy controls were developed and experimentally tested in a target scenario at UFPA. The results obtained through field data collection demonstrate how LoRa technology can benefit from computational intelligence tools for resource optimization, increased reliability, and especially for mobility situations.

  • CAMILA NOVAES SILVA
  • SYNCHRONIZATION ALGORITHMS FOR TDD FRONTHAUL IN PTP-UNAWARE NETWORKS

  • Data: 17/03/2023
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  • SYNCHRONIZATION ALGORITHMS FOR TDD FRONTHAUL IN PTP-UNAWARE NETWORKS

  • JOEL ALISON RIBEIRO CARVALHO
  • DATA TRANSMISSION ARCHITECTURE FOR SMART CAMPUS, USING MULTIPLE TRANSMISSION TECHNOLOGIES AND DOJOT AS MIDDLEWARE

  • Data: 16/03/2023
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  • Society has been undergoing major transformations in the era of industry 4.0, and the growth of the internet of things has been accentuated, especially in cities, giving rise to smart cities and university campuses (smart campuses). In this work, a data transmission architecture was developed for the UFPA smart Campus, combining different protocols and communication technologies to meet the different requirements of IoT applications found on the Campus. The following technologies were used: LoRa, GSM/GPRS, MODBUS and the Dojot development middleware platform. The results were restricted, since the data were kept under observation in Dojot

  • FELIPE HENRIQUE BASTOS E BASTOS
  • A MODULAR FRAMEWORK FOR AI/ML IN DIGITAL WORLDS APPLIED TO B5G V2X NETWORKS

  • Data: 10/03/2023
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  • A MODULAR FRAMEWORK FOR AI/ML IN DIGITAL WORLDS APPLIED TO B5G V2X NETWORKS

  • LEILIANE BORGES CUNHA
  • PARAMETRIC ROBUST GENERALIZED MINIMUM VARIANCE CONTROL

  • Data: 10/03/2023
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  • This work presents an investigation directed to the analysis and design of Generalized Minimum Variance Control (GMV) with Parametric Robust Control applied to plants with interval parameters. The proposed control structure, in addition to using the GMV controller, utilizes stochastic augmentation, which adds stochastic properties to deterministic controllers, providing a higher degree of robustness in reference tracking and the ability to properly handle noise and uncertainties. The Project presented in this work uses the GMV based on the analog proportional-integral-derivative (PID) controller, which, through a “digital-analog mask”, transfers its tuning characteristics and robust performance to GMV, and in standard RST form. For this, the robust pole placement technique, integrated with the linear programming techniques solution, is used to calculate the controller parameters. Stability analysis and robust system performance analysis are performed considering factors such as load disturbance, transport delay and non-minimal phase dynamics. With this, the Parametric Robust Generalized Minimum Variance (PRGMV) controller is designed to reduce the variability in dynamics and increase the robustness of system operation for various operating conditions, considering the factors mentioned. Comparisons of this proposed technique with classical controllers such as PID, GMV and LQG are performed to evaluate the results obtained and validate the advantages of using the proposed technique. Results and comparisons are performed in a simulation environment using MATLAB software.

  • AMANDA DE FREITAS ROMEIRO
  • SENSORES DE MULTI-RESSONÂNCIAS PLASMÔNICAS BASEADOS EM FIBRAS PCF TIPO D

  • Data: 28/02/2023
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  • Com o objetivo de monitorar o índice de refração e possibilitar a determinação das características de dispersão do meio investigado, esta dissertação apresenta um esquema de excitação para múltiplas ressonâncias plasmônicas ao longo do espectro óptico. Uma fibra de cristal fotônico tipo D com uma face plana parcialmente revestida por várias camadas metálicas, incluindo metamateriais, compõe o arranjo de detecção. O método dos elementos finitos é usado para mostrar como adaptar ressonâncias de plasmon em vários comprimentos de onda, tornando possível detectar vários parâmetros direta e facilmente com pouco cross-talk, como o índice de refração médio e a dispersão óptica de primeira ordem. O principal objetivo dessa configuração de detecção é encontrar um meio-termo entre a miniaturização e o baixo acoplamento entre os muitos modos plasmônicos localizados em nanoestruturas metálicas próximas. Além disso, determinar a dispersão óptica de um meio em uma ampla faixa espectral oferecendo, dessa forma, dados sobre a concentração dos constituintes do meio, o que é vital para o monitoramento em tempo real de meios como soluções aquosas e/ou fluidos.

  • AMANDA EVANGELISTA DA SILVA
  • ANÁLISE DE RESSONÂNCIAS ELETROMAGNÉTICAS EM DISCOS DE GRAFENO MAGNETIZADOS NA FAIXA DE TERAHERTZ

  • Data: 27/02/2023
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  • Desde seu isolamento em 2004, o grafeno tem se mostrado um material promissor, pois permite forte interação de portadores de carga com radiação terahertz (THz). Esta extensa interação com a luz se deve à excitação de polaritons de plasmon de superfície (SPPs) proporcionando assim diversas aplicações nas áreas de fotônica THz. Na presença de um campo magnético externo, a ressonância de cíclotron domina nos espectros THz. Neste trabalho analisamos vários modos de ressonância (dipolo, quadrupolo, hexapolo e os modos com simetria azimutal) que podem existir no disco de grafeno em um arranjo com células unitárias quadradas periódicas. Calculamos as ressonâncias com magnetização por campo magnético externo DC variando até 3T e as comparamos com o caso da mesma estrutura sem magnetização onde observou-se que a presença do campo magnético resulta no desdobramento de alguns modos ressonantes. As características ressonantes são obtidas numericamente usando o software COMSOL Multiphysics em dois estudos distintos e complementares: o regime de cálculo de autofrequência referente aos modos naturais de ressonância e o de excitação por onda plana (plane wave) com incidência normal. As condições de contorno Floquet nos quatro lados das células unitárias são usadas para simular a estrutura periódica no plano do grafeno. O lado da célula unitária (ou seja, o período da matriz) usado no cálculo numérico é A = 9µm, o raio do disco de grafeno é D = 3 µm. O problema da excitação de alguns modos por incidência de onda plana é discutido do ponto de vista da simetria circular que, para gerar os picos de ressonância neste regime, precisou ser quebrada através de um corte sutil no formato de fenda retangular de tamanho = nm por = 550nm partindo axialmente da borda. O disco é modelado como elemento bidimensional, e isso fornece uma boa aproximação da espessura atômica de uma única camada desse material. A condutividade é modelada pelo modelo semi-clássico de Drude. A discussão das propriedades do ressonador é cumprida em termos de correntes no grafeno e campos eletromagnéticos fora do grafeno. As aplicações potenciais dos resultados obtidos são rotadores Faraday e Kerr, filtros controláveis e absorvedores para circuitos fotônicos THz.

  • JULIO ANTONIO SALHEB DO NASCIMENTO
  • "MODELO NUMÉRICO DE STREAMERS DE PRÉ-RUPTURA DE DESCARGAS ELÉTRICAS BASEADO NO MÉTODO DAS DIFERENÇAS FINITAS NO DOMÍNIO DO TEMPO (FDTD) E PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS"

  • Data: 24/02/2023
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  • Um modelo numérico baseado no método Finite-diference Time-domain (FDTD) para calcular correntes de descargas produzidas através da ionização do ar é desenvolvido utlizando uma abordagem não linear da condutividade elétrica do canal ionizado entre dois eletrodos (ponta-plano). A condutividade, como função do campo elétrico local, é modelada por  equações específicas, adaptadas e propostas neste trabalho, para cada fase do processo de formação do plasma. O modelo numérico proposto é validado realizando a comparação entre os resultados numéricos obtidos e dados experimentais publicados na literatura. Para realizar a validação, o setup experimental da literatura é reproduzido numericamente através do método FDTD. Ensaios laboratoriais visando estudar o comportamento e características da descarga corona positiva utilizando um dispositivo de descarga tipo ponto-plano são realizados. Os resultados dos nossos ensaios são validados com base em trabalhos experimentais da literatura. Finalmente, são realizados ensaios complementares para diversos valores de tensão e distâncias de gap (diferentes dos existentes nos artigos de referência).

     

    Artigos publicados:

    [1] DE OLIVEIRA, RODRIGO M. S.; NASCIMENTO, J. A. S. ; FUJIYOSHI, D. M. ; LIMA, T. S. ; SENA, A. J. C. . A Finite-Difference Time-Domain Formulation for Modeling Air Ionization Breakdown Streamers. JOURNAL OF MICROWAVES, OPTOELECTRONICS AND ELECTROMAGNETIC APPLICATIONS, v. 21, p. 427-444, 2022.

    https://www.scielo.br/j/jmoea/a/8mTWdBvrtLxLR4sT3yPqpcL/?format=pdf&lang=en

    [2] SENA, A. J. C. ; DE OLIVEIRA, RODRIGO M. S. ; NASCIMENTO, J. A. S. . Frequency Resolved Partial Discharges Based on Spectral Pulse Counting. Energies, v. 14, p. 1-36, 2021.

    https://doi.org/10.3390/en14216864

  • CAIO MATEUS MACHADO CARDOSO
  • REDES NEURAIS APLICADAS À MODELAGEM DE CANAIS DE COMUNICAÇÃO UTILIZANDO VANTS E DISPOSITIVOS IOT

  • Data: 08/02/2023
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  • After the occurrence of the fifth generation auction (5G), carried out by the National Telecommunications Agency (ANATEL), operators started to implement the technology on Brazilian soil and it is expected that smart devices will become more connected, promoting the advancement and improvement of internet of things (IoT). However, Narrowband-IoT (NB-IoT) technology, used by 5G for IoT applications, is still not enough to meet all user requirements, with that in mind, LoRa technology emerges as an auxiliary to meet the requirements of users. In addition, the need to combat climate change generated by global warming grows, which causes an increase in the number of forested areas around the world. Given this scenario, this work aims to analyze the behavior of the LoRa signal in a suburban and densely wooded environment. For this, measurement campaigns are carried out at the Federal University of Pará (UFPA) and from the collected data a neural network model capable of reproducing this behavior is proposed. The standard model is compared to baseline models and proves to be superior in the downlink and uplink scenarios with a minimum RMSE error of 1.6623 dB for the first and 1.3891 dB for the second.

  • JORGE HENRIQUE COSTA ANGELIM
  • ESTIMAÇÃO PROBABILÍSTICA DOS EFEITOS DA RECARGA DE VEÍCULOS ELÉTRICOS DE LONGO ALCANCE EM SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

  • Data: 31/01/2023
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  • ESTIMAÇÃO PROBABILÍSTICA DOS EFEITOS DA RECARGA DE VEÍCULOS ELÉTRICOS DE LONGO ALCANCE EM SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

  • ELITON SMITH DOS SANTOS
  • USO EFICIENTE DOS GERADORES PARA O DESPACHO ECONÔMICO DE CARGA AMBIENTAL DO SISTEMA ENERGÉTICO, INCLUINDO A GERAÇÃO SOLAR FOTOVOLTAICA

  • Data: 25/01/2023
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  • O Despacho Econômico de Carga (ELD) é um processo do sistema elétrico de potência que visa o planejamento e as operações das Usinas Termelétricas (UTE), para atender à demanda com menor custo operacional. Por outro lado, o ELD tornou-se um problema obsoleto por considerar apenas o custo de combustível na geração de energia, desconsiderando parâmetros importantes como custos ambientais e de segurança da rede elétrica. A energia produzida pelas usinas termelétricas é considerada muito cara e poluente, ou seja, possui impactos negativos para a esfera ambiental e o cenário econômico. Considerando a pressão global para redução de emissões de poluentes na atmosfera e sustentabilidade ambiental, a incorporação da geração de Energias Renováveis (ER) ou Energias Verdes na rede elétrica é indispensável. A energia solar está se tornando uma parte importante do portfólio de geração de energia em muitas regiões devido à grande redução de seus custos e aos incentivos políticos que favorecem a geração de fontes de energia limpa e renováveis. Nesse sentido, a proposta da tese é apresentar um comparativo entre diversas técnicas metaheurísticas na otimização do DEA soluções, incluindo a geração de energia solar fotovoltaico e o desligamentos dos motores menos eficientes, bem como ajudar o especialista na tomada de decisão para o funcionamento da planta geradora. Foram utilizados as metaheurísticas baseados em métodos estocásticos como: Ant Lion Optmizer (ALO), Dragonfly Algorithm (DA) e Differential Evolution (DE). Na busca por melhores soluções, foi implementado um novo algoritmo que verifica de forma inteligente a potência dos motores da termoelétrica. Com base na potência demandada para o horário, é utilizado até 70% da capacidade da geração da usina fotovoltaica e o restante é atendido pela usina termelétrica. Assim, encontra-se a potência ideal para o número mínimo de motores suficientes para atender a demanda, reduzindo o nível de combustível e poluentes na atmosfera. As simulações foram geradas no ambiente do MATLAB, utilizando um modelo híbrido composto por seis (06) Unidades Geradoras (UG) e treze (13) Usinas Solares Fotovoltaicas (USF). Por esta razão, os resultados foram comparados com os resultados das simulações de Khan, que utilizaram PSO. Neste sentido, esta tese apresenta resultados comparativos dos métodos utilizados, dentre as técnicas utilizadas, o ED foi o método que apresentou os melhores resultados, garantindo uma redução no combustível fóssil em 3,02%, correspondendo a US$ 8,557.08 e uma redução de poluentes na atmosfera de 1.42%.

2022
Descrição
  • FABIO DE OLIVEIRA TORRES
  • Optimized allocation of radio resources in B5G/6G networks: Sustainable frameworks
    supported by an ensemble of meta-heuristics and a hyper-heuristic

  • Data: 19/12/2022
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  • Optimized allocation of radio resources in B5G/6G networks: Sustainable frameworks
    supported by an ensemble of meta-heuristics and a hyper-heuristic
    RESUMO EM INGLÊS: From the moment that the infrastructures of the fifth generation networks of mobile
    communication (5G) started to be constituted as a commercial reality, the academy and the
    telecommunications sector began to conjecture about the development of technologies that could support
    the next generation, that is, networks beyond 5G (B5G) or sixth generation (6G). Among the objectives
    proposed for these environments, we can mention the offering of a high level of quality of experience to
    the users of these infrastructures through the efficient and personalized allocation of radio resources, such
    as the electromagnetic spectrum and transmission powers. Furthermore, this task must have high
    standards of energy efficiency. However, because current radio resource allocation techniques do not
    consider intrinsic characteristics of B5G/6G scenarios, there is a need to develop new tools that can assist in
    the execution of this task. Additionally, due to the B5G/6G scenarios being designed to be highly dynamic,
    this fact makes it difficult to apply static solutions in these environments. For these reasons, the use of
    algorithms that implement computational intelligence techniques, one of the areas of artificial intelligence,
    to control the distribution of radio resources in B5G/6G networks has become plausible. However, based
    on the "No Free Lunch" theorem, translated as "No free lunch", the application of a single heuristic or
    meta-heuristic in the search for good solutions tends to present good performance only for a certain class
    of problems. In this way, supported by the high data processing power expected to be used in B5G/6G
    networks, the application of a set of algorithms to help control the distribution of some radio resources, in
    which their elements work concurrently or alternately, has become a good option. This thesis proposes two
    new frameworks dedicated to maximizing throughput, energy efficiency indices, and the quality of
    experience offered to users of B5G/6G scenarios. To achieve these goals, the frameworks perform the
    distribution of bands of the electromagnetic spectrum to the communication devices of a B5G/6G network
    and allocate transmission power levels that will be used in the base stations. The difference between the
    frameworks is presented in the application scenarios of each one and by the computational intelligence
    techniques applied in the transmission power allocation task, as one makes use of an ensemble of meta-
    heuristics (EM) and the other of a hyper-heuristic (HH). These two techniques, when compared to others offer the highest level of quality of experience to network users and still perform their tasks with a significant increase in the energy efficiency of the entire system.

  • MARCOS EDUARDO COELHO GARCIA
  • EQUAÇÕES SEMI-ANALÍTICAS PARA PROJETAR ANTENAS DIPOLO DE GRAFENO EM TERAHERTZ SOBRE SUBSTRATO DE VIDRO

  • Data: 15/12/2022
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  • Neste trabalho, é desenvolvida uma formulação semi-analítica para auxiliar no processo de projeto de antenas dipolos retangulares baseadas em grafeno com substratos de vidro. A formulação fornece diretamente o comprimento do dipolo necessário para obter ressonância em uma frequência desejada, uma vez que a largura da antena e o potencial químico das folhas de grafeno são conhecidos. Usando o método das Diferenças-Finitas no Domínio do Tempo (Finite-Difference Time-Domain: FDTD), foi realizado um grande número de simulações computacionais considerando várias combinações de dimensões de antena e valores de potencial químico, para obter os valores de referência. A formulação é baseada em: lei de escalonamento eletrostático, cálculo da constante de fase plasmônica, capacitância entre eletrodos metálicos e cálculo de suas auto-indutâncias. O método dos mínimos quadrados é aplicado para otimizar os coeficientes da formulação. Com os coeficientes otimizados, foram obtidos níveis de precisão muito satisfatórios. No intervalo de frequências entre 0,5 THz e 3,0 THz, o erro médio relativo absoluto é de 1,50%, com um erro relativo absoluto máximo de 6,77%.

    Publicação:

    GARCIA, M. E. C. ; DE OLIVEIRA, RODRIGO M. S. ; RODRIGUES, N. R. N. M. . Semi-analytical Equations for Designing Terahertz Graphene Dipole Antennas on Glass Substrate. Journal Of Microwaves, Optoelectronics and Electromagnetic Applications, v. 21, p. 11-34, 2022.

    http://dx.doi.org/10.1590/2179-10742022v21i11335

  • JOSÉ ALANO PERES DE ABREU
  • APPLICATIONS OF ESTIMATORS OF STOCHASTIC STATES AIDED BY ARTIFICIAL NEURAL
    NETWORKS IN TRACKING AND IMPROVING THE PREDICTION OF THE POINT OF IMPACT OF BALLISTIC
    ROCKETS

  • Data: 02/12/2022
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  • One of the current ways to continue space research is to launch ballistic rockets that
    carry scientific payloads. To improve the accuracy of the instantaneous evolution of the payload impact on
    the Earth's surface, it is necessary to estimate the indirect measures of velocity of a space vehicle more
    efficiently. In this thesis a broader approach is proposed to determine the impact point prediction of
    ballistic rocket payloads. This approach combines tracking algorithms based on stochastic estimators aided
    by artificial neural network (ANN) models to predict the rocket's trajectory and consequently predict its
    impact point. Initially, four stochastic estimators existing in the literature were implemented as tracking
    algorithms, namely, a recursive Kalman filter (RKF), an extended Kalman filter (EKF), an unscented Kalman
    filter (UKF) and a particle filter ( PF). Then, these existing estimators were compared with four proposed
    stochastic estimators. These include a recursive Kalman filter aided by an ANN (RKFN), an extended Kalman
    filter aided by an ANN (EKFN), an unscented Kalman filter aided by an ANN (UKFN), and a particle filter
    aided by an ANN (PFN). Finally, this study shows that the results obtained using the proposed tracking
    algorithms RKFN, EKFN, UKFN, and PFN are better than the existing tracking algorithms RKF, EKF, UKF, and
    PF. The proposed estimators can be an efficient and low-cost tool to mitigate modeling inaccuracies during
    the tracking of the ballistic rocket until the impact of its payload.

  • BRUNO GOMES DUTRA
  • METHODOLOGIES FOR REAL TIME FORCE AND MOVEMENT CONTROL OF MULTIFUNCTIONAL MYOELECTRIC HAND PROSTHESIS.

  • Data: 02/12/2022
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  • The loss of an upper limb incapacitates an individual to do functions of grip and manipulate objects, causing disorders and limiting the capacity to do daily tasks. Therefore, in this work it is proposed a complete control system for multifunctional myoelectric hand prosthesis with the user. The proposed system presents one superior layer of decision-making, an inferior layer of prosthesis actuators control, and the integration logic of layers. In the superior layer, it is realized both the classification of 8 movements of the hand and the estimation of the grasping force. In the inferior layer, two control loops are implemented with the predictive controller MPCSS, one for the prosthesis fingers’ angular control position, and the other to control the grasping force of it. The integration logic runs intuitively to control the prosthesis, according to the user’s grasping force and movements patterns. For the development of the proposed system, this work investigated the methods of real-time classification with the neural networks MLP and ELM, and the Machine learning techniques of the KNN and SVM types. To estimate the user’s grasping force, a model in the state space with Kalman filter is proposed. In the control layers, it is utilized a multivariable predictive controller in state space formulation to control the angular position model and the grasping force model of the prosthesis. Furthermore, in the grasping force control loop, it is proposed the application of the Kalman filter to estimate and filter the system’s global force, by sensor fusion of sensors placed in the prosthesis fingers. The performance of the system was evaluated with data recorded from ten experimental healthy subjects. In the classification results, it was shown that the most viable technique and with the best performance was the SVM, that obtained a mean accuracy and  of 97%. The estimation force model, proposed in the state space with Kalman Filter, presented a Pearson’s correlation coefficient, R^2, of 0.92 ± 0,0318, and a NRMSE index of 0,277 ± 0,056, demonstrating good performance and a better option in comparison with other models previously seen in the literature. The proposed control loops presented robust performance indices and precision in the tracking of both angular position and force control. Furthermore, the Kalman filter presented in the force control loop enhanced the stability and the system performance to hold objects. The proposed system runs in real-time with a mean processing time less than 300 ms, does the classification of 8 patterns of movements of the hand, estimates the user's force, and executes the commands of gesture and force in the prosthesis similarly to the dexterity of the human hand.

     

    Keywords: multifunctional prosthesis, real-time control, movement classification, Kalman filter, predictive control, linear regression, machine learning.

  • WESLLEY LEAO MONTEIRO
  • AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO OPERACIONAL DE MICROGERAÇÃO E MINIGERAÇÃO SOLAR FOTOVOLTAICA EM EDIFICAÇÃO COMERCIAL, INDUSTRIAL, RESIDENCIAL E PÚBLICA NO ESTADO DO PARÁ

  • Data: 18/11/2022
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  • AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO OPERACIONAL DE MICROGERAÇÃO E MINIGERAÇÃO SOLAR FOTOVOLTAICA EM EDIFICAÇÃO COMERCIAL, INDUSTRIAL, RESIDENCIAL E PÚBLICA NO ESTADO DO PARÁ

  • ULISSES CARVALHO PAIXÃO JUNIOR
  • METODOLOGIA PARA DESENVOLVIMENTO E GESTÃO DE COMUNIDADES DE ENERGIA, COM ESTUDO DE CASO NA UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

  • Data: 04/11/2022
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  • Vários países do mundo iniciaram a transição energética utilizando geração distribuída com fontes renováveis e sistemas de armazenamento com baterias, para proporcionar eficiência energética, flexibilidade, segurança operacional, sustentabilidade e redução de custos com energia elétrica. Monitoradas e gerenciadas por um sistema de gestão, as novas tecnologias têm trazido empoderamento ao cotidiano do consumidor, de modo que este possa participar ativamente das decisões de oferta e de demanda de energia em seu convívio individual ou em grupo. Sob a ótica do consumidor, este trabalho apresenta uma metodologia para desenvolvimento e gestão de uma comunidade de energia, operando com geração híbrida de energia elétrica, advinda da rede externa e da geração fotovoltaica, e sistemas de armazenamento. Dada suas características e seu perfil de cidade, um estudo de caso com dados reais do sistema de distribuição do campus da Universidade Federal do Pará (UFPA) é considerado e os sistemas fotovoltaicos e de armazenamento são modelados, com base em uma abordagem probabilística, de acordo com a irradiação solar da região e a demanda de energia da Universidade. A operação do sistema é gerenciada durante o período de doze meses, para simular as características, limitações e particularidades da comunidade de energia. Como conclusão do trabalho, é apresentado o retorno do investimento da comunidade de energia implementada na UFPA, evidenciando a possibilidade de escalabilidade de um novo modelo de negócio.

     

  • MARIA DA PENHA DE ANDRADE ABI HARB
  • AN ANALYSIS OF THE DELETERIOUS IMPACT OF THE INFODEMIC DURING THE COVID-19 PANDEMIC IN BRAZIL: A CASE STUDY CONSIDERING POSSIBLE CORRELATIONS WITH SOCIOECONOMIC ASPECTS OF BRAZILIAN DEMOGRAPHY

  • Data: 04/11/2022
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  • Humanity has suffered, throughout its history, from the various epidemics of infectious diseases. For example, black plague, yellow fever, cholera, HIV, among others. During this time, the processes of globalization, together with advances in medicine and technology, have changed the way these pandemics are experienced. With the speed that information travels, the internet has become an important source of research for users all over the world. Currently, a new coronavirus (called Sars-Cov-2) originating in China, has caused the biggest pandemic experienced in the age of technology. In the appearance of an unknown (or little known) disease, the population searches for information related to the disease, such as symptoms, preventive measures, government actions. The researched data can generate a pattern on the behavior of the population and are used to predict and model epidemics, becoming powerful resources to analyze the conduct of individuals in a country. In the current scenario, the World Health Organization (WHO) has declared that it is fighting not only against an international epidemic, but also against an infodemic in social networks and information media. Studies show that research related to COVID-19 skyrocketed as the pandemic was developing. At first, little information was known about the virus, which generated doubts in the population, as well as uncertainties in the information found. The rapid advance of the disease and its consequences and the huge amount of poorly structured information, some of which was misinformation, exposes network users to the myriad of sources of information, increasing the likelihood of also finding false news and disinformation, as well as sharing the same. Thus, it can interfere positively or negatively in the advance of the pandemic. Understanding this aspect of the pandemic is interesting to make it necessary to adopt timely and effective actions to determine what types of responses and control and prevention measures should be required by authorities, researchers. Thus, in this scenario, this thesis proposal presents a model using machine learning techniques to measure the impact of infodemic on the population, using the Covid-19 pandemic in Brazil as a case study.

  • NELSON MATEUS FERREIRA SANTOS
  • PROJETO DE FSS EM 3,5 GHZ USANDO ALGORITMO BIO-INSPIRADO: UMA ABORDAGEM COM REDE NEURAL OTIMIZADO COM O ALGORITMO SAILFISH MULTIOBJETIVO

  • Data: 17/10/2022
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  • Este trabalho aborda uma técnica de otimização multiobjetivo híbrida bioinspirada, associada a uma rede neural de regressão geral como proposta para sintetizar a geometria e dimensões de uma superfície seletiva de frequência (FSS), para filtragem de ondas eletromagnéticas em aplicações 5G. Essa nova técnica híbrida associa o algoritmo bio-inspirado conhecido como Sailfish Optmizador (SFO), em conjunto de uma rede GRNN para a obtenção dos parâmetros de construção do filtro. Neste estudo o foco é destinado na aplicação do da técnica como ferramenta para o projeto e síntese da FSS, sendo ela com a forma de uma espira quadrada na célula unitária, impressa em uma placa de substrato de fibra de vidro (FR4). Os objetivos do processo de otimização consistem em ajustar a frequência ressonante do FSS para 3,5 GHz e a largura de banda de operação de 0,8 GHz. Uma Boa concordância entre os resultados simulados e medidos é relatada.

  • FERNANDO DUARTE BRITO
  • Avaliação Probabilística da Capacidade da Hospedagem Combinada de Microgeradores Fotovoltaicos e Veículos Elétricos em Redes de Distribuição de Baixa Tensão Considerando o Efeito do Controle Volt-Var: Um Estudo de Caso

  • Data: 27/09/2022
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  • Avaliação Probabilística da Capacidade de Hospedagem Combinada de Microgeradores Fotovoltaicos e Veículos Elétricos em Redes de Distribuição de Baixa Tensão Considerando o Efeito do Controle Volt-Var: Um Estudo de Caso

  • LUANA OLIVEIRA DE ALBUQUERQUE
  • YIELDS ASSESSMENT THROUGH THE CONFIGURATION OF LOAD CONTROLLERS OF ISOLATED PHOTOVOLTAIC SYSTEMS CONNECTED TO A DIRECT CURRENT DISTRIBUTION NANONETWORK

  • Data: 09/09/2022
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  • This work evaluates the yields of photovoltaic generators, using different configurations of control in load controllers used in isolated systems, being these controllers interconnected, forming a nanogrid of distribution in direct current. It contextualised the uses of microgrids and the presentation of the nanogrid used, which is installed in the laboratory of the Group of Studies and Development of Energy Alternatives (GEDAE) of the Federal University of Pará. Throughout the work, the main equipment responsible for the formation of a network in this type of system are indicated, being the load controllers, associated with energy storage systems and photovoltaic generators. In this sense, different configurations from those recommended by the manufacturers are adopted, but within acceptable limits, to increase the productivity of photovoltaic generators and thus increase the autonomy of energy storage systems. According to the results obtained, when only one generation and storage system was in operation, an increase in generation productivity was observed; when analyzing the nanogrid with all systems in operation, with different configurations, an increase was observed, however, it was difficult to identify, due to the exchange of energy present in the nanogrid, making it more advantageous to choose a single configuration for all systems.

  • RITA DE CÁSSIA PORFÍRIO DA CUNHA
  • Metaheuristics for BBU-RRH mapping and load balancing between BBUs applied to Centralized Access Networks.

  • Data: 19/08/2022
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  • The growing demand for information access, generated by multimedia applications, is one of the challenges of the new generation of mobile networks. The fifth generation (5G) aims to meet increasingly stringent user requirements, such as latencies and low power consumption. One of the proposed architectures to supply the demands that arise with 5G and to support this traffic is the Cloud Radio Access Network (C-RAN), which centralizes processing power to solve the load imbalance, allocate resources accordingly based on network demand. This architecture proposes resource sharing while addressing processing scalability issues. Recently,
    metaheuristic optimization algorithms have been widely used to solve problems of this nature. Meta-heuristic algorithms are used because they are more powerful than conventional methods, which are based on formal logic or mathematical programming, in addition to the fact that the time required for execution is less than that of exact algorithms. In this context, the objective of this study is to develop an optimized resource allocation model that performs load balancing between Baseband Units (BBUs) and Remote Radio Heads (RRHs), based on the Particle Swarm Optimization (PSO) method. For this purpose, a variation of the PSO algorithm, the Discrete Particle Swarm Optimization (DPSO) was used, which optimizes the proposed objective function. Results point to superior performance of this objective function in comparison to the proposed benchmarking, both in high and low traffic densities.

  • MELLINA MODESTO LISBOA
  • ANÁLISE DE DESEMPENHO DE PARA-RAIOS DE ZNO SOB DIVERSOS CENÁRIOS DE POLUIÇÃO UTILIZANDO MÉTODO DE ELEMENTO FINITOS 

  • Data: 16/08/2022
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  • O para-raios de Óxido de Zinco é um dos dispositivos de proteção de vital importância para os Sistemas Elétricos de Potência e os equipamentos que os compõe, uma vez que ele assegura a confiabilidade e a continuidade de operação desses sistemas a partir da sua capacidade de atenuar as sobretensões transitórias resultantes de descargas atmosféricas ou surtos de manobra. Esse equipamento é formado por blocos de resistores variáveis de ZnO, associados em série ou em paralelo, cuja curva de tensão-corrente apresenta alta não-linearidade. Tendo em vista a relevância da utilização do para-raios, faz-se necessária a investigação das condições de operação deste. Na literatura, são encontrados diversos procedimentos e técnicas destinadas a tal finalidade, entre as quais destaca-se o monitoramento por meio da medição e análise da corrente de fuga, dado que esta representa um dos fatores principais que contribuem para a degradação deste equipamento. Diante deste contexto, a presente dissertação de mestrado implementa um modelo bidimensional de um para-raios de Óxido de Zinco de 30 kV, utilizando o Método de Elementos Finitos, para obter-se as curvas da corrente de fuga, as distribuições do potencial elétrico, da densidade de corrente e a das linhas de campo elétrico, quando este dispositivo se encontra sujeito às condições de variações de tensão e poluições. Os resultados mostram um aumento das grandezas adquiridas(que aumento? Quais grandezas?) à medida que o nível de poluição se intensifica, bem como, com o aumento dos níveis de tensão.

  • MARCO ANTONIO LOUREIRO LIMA
  • COVID-19 SEVERITY CLASSIFICATION AND ANALYSIS USING MACHINE LEARNING.

  • Data: 16/08/2022
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  • In the last years, with the alarming growth of COVID-19 cases, a highly contagious viral disease, new forms of diagnosis and control for this sickness have become necessary to the spread decreases until the population is effectively vaccinated. In this context, Artificial Intelligence (AI) and its subfields appear as possible alternatives to help and provides a response to combat the virus. Some Machine Learning (ML) methods are shown as an answer to control this disease, these methods can perform an analysis based on a set of symptoms presented by the patient and consequently indicating the diagnosis, as well as streamline the treatment process. To achieve this goal in this paper, three models that uses ML methods to predict COVID-19 severity on different degrees are proposed, unlike other works whose purpose was to diagnose only the presence or absence of Covid-19, this paper aims to improve the classification of the patient's disease state. The results in each of these models are evaluated through the metrics established in this work. Furthermore, there are distinct suggestions to improve the analysis and make predictions with greater  accuracy.

  • FABIO ANTONIO DO NASCIMENTO SETUBAL
  • IDENTIFICAÇÃO DE FORÇA A PARTIR DE DADOS DE VIBRAÇÃO USANDO A METODOLOGIA DE SUPERFÍCIE DE RESPOSTA EM CONJUNTO COM O ALGORITMO DE REGRESSÃO DE FLORESTA ALEATÓRIA

  • Data: 11/08/2022
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  • Em muitos projetos dinâmicos e de diagnóstico de falhas de estruturas mecânicas, é necessário o conhecimento da força externa atuante. No entanto, a medição dessas forças muitas vezes é difícil ou impossível de ser realizada e, nesse caso, um problema inverso deve ser resolvido. Este artigo propõe um método de identificação de força usando a Metodologia de Superfície de Resposta com base em Design Composto Central em conjunto com o algoritmo de Regressão de Floresta Aleatória. Esse procedimento requer, inicialmente, o modelo modal em elementos finitos da estrutura forçada. Em seguida, análises harmônicas são realizadas, variando os parâmetros de forças e, então, aplica-se a Metodologia de Superfície de Resposta para a geração de um conjunto de dados contendo os valores de amplitude, frequência e localização das forças, além dos valores de aceleração de vibração em vários pontos da estrutura. Este conjunto de dados foi utilizado para treinar e testar um modelo de Regressão de Floresta Aleatória utilizado para predizer qualquer localização, amplitude e frequência da força a ser identificada, tendo como informações somente a aquisição da vibração em determinados pontos da estrutura. Os resultados numéricos mostraram excelente precisão na identificação da força aplicada à estrutura.

  • LUÍS AUGUSTO MESQUITA DE CASTRO
  • CONTRIBUTIONS TO THE GENERALIZED MINIMUM VARIANCE CONTROL: UNRESTRICTED HORIZON PREDICTIVE CONTROL

  • Data: 04/08/2022
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  • This work investigates the unrestricted horizon predictive controller, or UHPC. It is designed via state space using the GMVSS method and based on the ARMAX linear model. Its control law is implemented in the RST polynomial controller format for the control of monovariable systems with the objective of carrying out robustness and performance analyzes, consolidating UHPC as a member of the predictive controllers. The proposal presents in detail all the mathematical formalism necessary for a good understanding of the designs of the GMV and UHPC controllers, both in the polynomial and state space approach. The GMVSS design method is based on the premise that the complexity of the controller structure is dictated by the complexity of the design model, with the most significant contribution to design simplicity due to the absence of Diophantine equations in the procedure. Diophantine equations are solved indirectly and naturally by the problem formulation itself, using the Kalman filter obtained from a stochastic representation in the state space. Predictive controllers can be based on ARMAX or ARIMAX models, employing the cost function in positional or incremental form, including or not a weighting filter in the system output. This work also explains how to obtain the RST controller structure from the UHPC control law. In addition, the inheritance of tuning of the PID and IPD controllers for the GMV and UHPC controllers is presented, as well as the inclusion of the weighting filter in the control project, which allows to inherit the dynamic characteristics of any linear controller or even to perform the GMV and UHPC design via pole placement. Finally, the synthesized control law is applied to different classes of linear and non-linear systems through numerical simulations and practical tests, evaluating the characteristics of robustness and performance of the proposed controller via sensitivity functions, Nyquist diagram, map of poles and zeros, small gain theorem and performance indexes from reference tracking tests and disturbance rejection. The results obtained demonstrate that the predictive controller UHPC can deal with model plant mismatches and external noise, contributing positively to the stability margins of the control system.

    Keywords: Unrestricted horizon predictive controller. Predictive and stochastic control. Generalized minimum variance in the state space. Reference tracking. Disturbance rejection. Robustness analysis.

  • LEONARDO NUNES GONCALVES
  •  Software para Planejamento de Redes IoT: Uma solução baseada em Algoritmo Genético, Algoritmo de Múltiplas Tentativas e EPSO

  • Data: 20/07/2022
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  • The Internet of Things (IoT) allows the ubiquitous monitoring of environments through sensors arranged in a certain area of interest. Such data collection generates unprecedented content of information that is presented to different algorithms that serve to assist in decision-making associated with economy, health, well-being, among others. To ensure the success of this communication chain, defined from the collection of data to the extraction of valuable decisions, it is necessary to implement an end-to-end communication. For this, the IoT makes use of the Long-Range communication technology (LoRa), which in turn guarantees wireless and cost-free communication between the sensors installed in the endnodes arranged in the area of interest and the data traffic aggregation points installed in the area to be monitored, ie the gateway. Although the solution is practical, it generates the challenges of minimizing the costs associated with the implementation of the smallest number of gateways in the area to be covered, as well as the task of planning the IoT network taking into account the optimal positioning of the gateways. Given this context and to respond to the challenges imposed by the planning of IoT networks, this work aims to propose an optimizing software for planning IoT networks based on Genetic Algorithm, Evolutionary Particle Swarm Optimization (EPSO) and Multiple Trials algorithm, in order to to minimize the number of gateways and determine the geolocation for their installation, thus aiming to guarantee the coverage of all endnodes and their respective sensors arranged in the field.

  • JOINER DOS SANTOS SA
  • DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARES E ALGORITMO BASEADO EM REDES NEURAIS ARTIFICIAIS PARA SUPORTE À GESTÃO DA MOBILIDADE URBANA EM SMART CAMPUS COM CARACTERÍSTICA MULTIMODAL

  • Data: 20/07/2022
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  • This work presents the development of two software solutions and an algorithm based on artificial neural networks to support the management of urban mobility in a smart campus. The first software, called Norte Rotas, is a web solution whose objective is to support the planning of pedestrian routes, providing relevant information about the physical conditions of the routes of a smart campus. The second solution is an Android mobile software that aims to manage transport modes present in a smart campus. Tests in simulated and real environments were carried out and the results indicate that the proposed tools are good solutions for the planning and management of modal routes in an intelligent university campus. In addition to the software, a computational intelligence algorithm is proposed to determine the best travel route considering the options on foot, by bus and by boat in an IoT system of a smart campus. Data were collected from UFPA's Circular bus routes, and tests with different parameters of an ANN were performed. The results indicate that the RNA-based solution is promising to be implemented in urban mobility aid systems.

  • SUZANA CESCON DE SOUZA
  • Analyses of EEG Oscillatory Actives During Cognitive Training Using Holo-Hilbert
    Spectral Analysis

  • Data: 19/07/2022
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  • In this work we developed a protocol for the analysis of a cognitive training
    (TC), in order to raise the performance in bulldozer operators of Vale S.A. This research took part
    of the POAD (High performance operator’s program) Innovation Project of the Vale
    Technological Institute (ITV). The protocols of the TC were based in Neurofeedback (NFB), in
    order to develop the ability to self-regulate cerebral frequencies, based on
    electroencephalogram (EEG) analysis. In this research, the Holo-Hilbert Spectral Analysis (HHSA)
    for the study of amplitude modulation (AM) band frequency (FM) of the rhythms that compose
    the cerebral frequencies. The HHSA was based on empirical mode decomposition (EMD) in two
    layers. First the EEG signal has been decomposed in a series of intrinsic mode function in
    modulated frequency (IMFs) and then every IMF modulated in frequency have been

  • JORGE LUIZ MOREIRA PEREIRA
  • EFEITOS HARMÔNICOS DEVIDO A ALTA PENETRAÇÃO DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA EM SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO

  • Data: 29/06/2022
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  • EFEITOS HARMÔNICOS DEVIDO A ALTA PENETRAÇÃO DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA EM SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO

  • MATIAS RIBEIRO MÁXIMO DE LAVÔR
  • BALANÇO ENERGÉTICO DE UM LABORATÓRIO DE PESQUISA EM CENÁRIOS PRÉ, DURANTE E PÓS PANDEMIA, VISANDO CERTIFICAÇÃO DE NZEB.

  • Data: 27/06/2022
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  • Sistemas de geração solar fotovoltaica desempenham um papel essencial para a melhoria da eficiência energética de uma edificação. Nesse sentido, o presente estudo busca apresentar uma análise de balanço energético em diferentes cenários cronológicos para o prédio do Centro de Excelência em Eficiência Energética da Amazônia - CEAMAZON, entidade pública de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação, vinculada à UFPA, localizado no Parque de Ciência e Tecnologia Guamá. Além disso, é realizada uma breve análise em relação ao novo INI-C relacionada à metodologia de avaliação nZEB, com recente implantação de sistema de geração distribuída, destacando o conjunto de características da edificação que possam classificar sua eficiência energética e demonstrando parâmetros essenciais para certificação.

  • WÊNDRIA CUNHA DA SILVA
  • Numerical Analysis of a Graphene Surface Plasmon Resonance Sensor in Terahertz.

  • Data: 24/06/2022
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  • This work proposes a Terahertz plasmonic refraction index sensor based on Single-Layer Graphene operating as a refractometer in the Terahertz range. The configuration used is Kretschmann, where one of the variables that monitors the reflectivity is the chemical potential. The sensor was theoretically analyzed by the finite element method (FEM), modeling in a two-dimensional structure. In it, reflectivities and field distributions were calculated for different parameters, such as thickness, frequency, angle and permittivity. Firstly, a study was made to determine the best operating frequency, angle of incidence and minimum sample thickness. After that, the numerical model was compared with the analytical one. From the numerical results, parametric analyzes were performed to verify variations in sensitivity, full width at half maximum (FWHM) and resolution, all parameters of device quality. Numerical results are compared with theoretical concepts available in the literature and in recently published works.

  • EMERSON SANTOS DE OLIVEIRA JUNIOR
  • Procedural Generation of Realistic Synthetic Data for Training Machine Learning
    Models: Application on precision agriculture based on drone images

  • Data: 21/06/2022
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  • This work aims to present the implementation of a framework capable of synthesizing
    data for machine learning models, demonstrate results obtained with semantic segmentation networks
    trained with these synthetic data, and describe preliminary results that exemplify how this methodology
    allows segmentation to be used for classification. In this work, the amount of weeds that infest certain
    areas in planting zones were classified. The methodology takes advantage from the deep convolutional
    neural networks, performing pixel-level calculations in the images to determine infestation percentages
    and estimating when the network does not correctly define the amount of weeds in its predictions.

  • IGOR RODRIGUES DE NARDI
  • PROTEÇÃO DE SISTEMAS DE CARREGAMENTO DE VEÍCULOS ELÉTRICOS CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

  • Data: 13/06/2022
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  • À medida que os veículos elétricos e as energias renováveis se expandem, surge
    também a necessidade de investigar novos métodos de proteção contra raios para essas novas tecnologias. Esse trabalho tem como objetivo avaliar a performance de sistemas de carregamento de veículos elétricos frente às descargas atmosféricas durante seu regime transitório. Modelos de duas estações de carregamento, uma conectada à rede de energia CA e a outra desconectada, foram utilizados nas análises. Além disso, um modelo impulso de tensão proveniente de descargas atmosférias foi usado. Os resultados deste trabalho demonstraram as alterações nas formas de onda de tensão na entrada e na saída dos circuitos, sendo possível avaliar quais pontos são mais vulneráveis, necessitando de maior proteção. Além disso, foi avaliado se dois eletropostos do Centro de Excelência em Eficiência Energética da Amazônia – CEAMAZON – estão adequadamente protegidos contra descargas atmosféricas. Para isso, tomou-se como base os estudos realizados na Ásia, Europa, além da norma brasileira. Constatou-se que, apesar do prédio do CEAMAZON possuir um SPDA adequado, os eletropostos encontram-se vulneráveis, sobretudo contra os efeitos indiretos causados pela ocorrência de descargas atmosféricas nas proximidades dos eletropostos.

  • ANDRE FELIPE SOUZA DA CRUZ
  • Electromagnetic Analysis and Modeling of Plasmonic Sensors Operating in Optical and Terahertz Ranges: Solutions by Generalized Coefficients and Green's Functions

  • Data: 20/05/2022
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  • In the present work, the modeling of equivalent electromagnetic structures is presented, used in the analysis and description of the response of plasmonic sensors operating in the optical and terahertz (Far Infrared) ranges. Simulations were carried out to evaluate the electromagnetic response of four sensors, which operate according to the Surface Plasmon Resonance (SPR), and Surface Plasmon Coupled Emission (SPCE) phenomenon, these are: SPCE THz sensor based on DLG (Double-Layer Graphene); Kretschmann THz sensor based on MLG (Multi-Layer Graphene); Gold-based SPCE Optical Sensor; and SLG/Gold based Kretschmann Optical Sensor. The electromagnetic description of the sensors was performed by combining analytical models derived from the Multimodal method, where it is possible to calculate the intensity of the EH (Electric and Magnetic) fields, due to the incidence of a plane wave in a multilayer structure, and from the Out-of-Phase Periodic Green’s Function method, which uses the spectral representation of the EH fields, by the complex Fourier series, over the Floquet modes. In terahertz sensors, graphene is modeled as a surface impedance described by the Kubo model. In optical sensors, graphene and gold are characterized as materials of finite thickness and complex refractive index (RI), both experimental values made available by Laboratório de Síntese e Caracterização Laser de Nanomateriais, at Puc-Rio. The results show the EH field profiles in the structure of plasmonic sensors. In the analysis of the PGF of the SPCE Thz sensor, we verified the appearance of symmetrical and asymmetrical plasmonic poles in the spectral representation of their EH fields. For the Kretschmann THz sensor, we verified a sensitivity S=2.42°RIU −1 for the case with three graphene layers, in addition to a FWHM (Full Width at Half Maximum) of 5.75° for the case with five graphene layers. For the optical SPCE sensor, it was verified that the SPCE excitation occurs for the monochromatic laser source with an incidence ≥ 30◦. Finally, for the SPR sensor based on SLG/Gold, there was an increase of 2% in sensitivity when compared to the case without graphene.

  • CARLINDO LINS PEREIRA FILHO
  • AVALIAÇÃO DA ESTRUTURA TARIFÁRIA  BRASILEIRA  COM CONTRIBUIÇÕES DE PONTOS PARA REVISÃO

  • Data: 20/05/2022
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  • A disponibilidade a energia elétrica é indispensável para garantia da dignidade humana no século XXI. Ela é essencial em atividades domésticas e econômicas, a prova está na existência da correlação entre nível de desenvolvimento e consumo per capita de energia elétrica. Em função da importância da eletricidade, a estrutura tarifária de um país deve buscar o equilíbrio entre o interesse de consumidores e empresários. Na estrutura tarifária brasileira as empresas são extremamente protegidas dos riscos de negócio, por outro lado, os consumidores cativos não têm liberdade de escolha na aquisição e são obrigados a pagar pelos riscos das empresas. Este trabalho almeja propor mudanças na estrutura tarifária brasileira para que todos os consumidores possam ter mais direitos e pagar por uma tarifa de energia elétrica mais justa. Para isso é exposto um panorama geral do setor elétrico brasileiro e a estrutura tarifária vigente, que são comparados com países membros do BRICS e OCDE. Observou-se por meio de dados de tarifa de energia e socioeconômicos, que componentes da formação do valor da tarifa fazem com que consumidores de estados mais pobres tenham que pagar tarifas de energia mais altas. Esse acréscimo no preço da energia faz com que a competitividade para atração de empreendimentos de regiões pobres seja menor, o que contribui para aumento de desigualdades entre estados. Um modelo voltado para o setor industrial de incentivos de eficiência energética é proposto como atração para investimento em práticas mais sustentáveis e melhoria na formação tarifária. Por fim, são propostas mudanças nas opções de modalidade tarifária em componentes que compõem a tarifa de energia e critérios de qualidade exigidos.

  • SILVIO DOMINGOS SILVA SANTOS
  • All-dielectric metasurfaces based on trimers with toroidal dipole modes

  • Data: 19/05/2022
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  • In this work, it is proposed and studied all-dielectric metamaterials composed by square, rectangular, rhomboidal and hexagonal unit cells based on trimers. These metamaterials are all-dielectric periodic planar arrays of dielectric disks on a dielectric substrate, which are able to sustain two types of toroidal dipole orders (called toroidal - TO and antitoroidal - ATO), that are differentiated by the distribution of toroidal dipole moments in the trimers (symmetric and asymmetric, respectively). The structures, as well as the resonance modes, were analyzed theoretically by using group theory techniques, symmetry-adapted linear combination method (SALC), magnetic dipole moments approximation and circuit theory, for the numerical simulations was used the commercial Comsol Multiphysics software. In particular, a new theoretical approach is proposed to understand the excitations of symmetry-protected toroidal modes, through the so-called magnetic groups. The theoretical and numerical results were validated through microwave experiments in the 8 - 15 GHz range, with good agreement of the results. Due to the unique configuration of the fields of these modes strongly confined in the proposed metasurfaces, they can be considered as an efficient light-matter interaction platform for next generation technologies, with regard to enhanced absorption, non-linear switching, (bio-)sensing and in other applications of photonics.

  • LUISE FERREIRA CARDOZO
  • Robust Control Techniques based on Frequency Response and Interval Pole Placement for Systems with Parametric Uncertainties applied to the voltage regulation problem in Power Converters

  • Data: 12/05/2022
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  • Microgrids are a form of distribution system, which belong to the broad concept of smart grids. Multiconverter or multilevel systems are nothing more than DC microgrids composed of several power converters connected in cascade and/or in parallel. In this way, the multiconverter system described in this thesis has a DC - DC converter in the Buck topology, which is used as a source of direct voltage for the main bus of the microgrid, being an element of fundamental importance and whose voltage control is essential, because electronic loads are sensitive to voltage deviations. In order to control the voltage on the DC bus, the system is first modeled using the recursive least squares method, at which time the parametric variations are obtained forming a more comprehensive model called the interval transfer function, which is represented graphically by the extreme set. In a second moment, two robust controllers are developed, one through the extreme stability margins of the model culminating in a PI controller based on frequency response, and the other through an interval pole allocation control project in PID format. The robust performance of the controllers is evaluated through computational simulation, experimentally in the multiconverter system and, finally, using a quantitative analysis through performance indices.

  • RICHARDSON SALOMÃO DE ARAÚJO
  • DIMENSIONAMENTO, SIMULAÇÃO E ANÁLISE ECONÔMICA DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO À REDE COM ARMAZENAMENTO DE ENERGIA

  • Data: 29/04/2022
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  • DIMENSIONAMENTO, SIMULAÇÃO E ANÁLISE ECONÔMICA DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO À REDE COM ARMAZENAMENTO DE ENERGIA

  • WANDERLEY SENA DOS SANTOS
  • MODELAGEM DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS DE BOMBEAMENTO DE ÁGUA E DESENVOLVIMENTO DE UM CONVERSOR DE FREQUÊNCIA PARA ESTA APLICAÇÃO ESPECÍFICA

  • Data: 11/04/2022
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  • MODELAGEM DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS DE BOMBEAMENTO DE ÁGUA E DESENVOLVIMENTO DE UM CONVERSOR DE FREQUÊNCIA PARA ESTA APLICAÇÃO ESPECÍFICA

  • IGOR MEIRELES DE ARAUJO
  • VIRTUALIZAÇÃO DE FUNÇÕES DE REDE: ENCADEAMENTO DE SERVIÇOS E PROCESSAMENTO DE PACOTES EM GPU

  • Data: 01/04/2022
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  • O crescimento da demanda da internet tem impulsionado o desenvolvimento de novas arquiteturas de infraestrutura de rede como o network function virtualization (NFV). Nesta arquitetura, as funções de redes são separadas do hardware e implementadas via software de forma que seja executas em um hardware genérico  através de tecnologias de virtualização. Essa nova infraestrutura traz maior flexibilidade além da redução de custos de operação e aquisição comparada com a infraestrutura tradicional composta por middleboxes (dispositivo com hardware proprietário para execução de específica função de rede). Um serviço de telecomunicação é uma funcionalidade ponta-a-ponta oferecida aos usuários pelas operadoras de rede, geralmente consiste em várias funções de rede encadeadas em uma ordem específica. O processo para a construção dessas cadeias é conhecido como service function chaining (SFC). Com a flexibilidade do NFV, as funções de redes podem ser implantadas de forma escalável, remotamente e durante a operação da rede aumentado a complexidade do SFC além de que para garantir a confiabilidade dos serviços às vezes é necessária a realização de SFC para recursos de reserva (backup). Uma outra consideração em relação ao NFV, é o desempenho da função de rede. Espera-se que as funções implementadas via software tenham pelo menos o mesmo desempenho ou melhor do que as presentes em middleboxes. Entretanto, com a migração de um hardware específico para um genérico com propósitos gerais, possibilita a utilização de outros hardware que também vem sendo utilizado para propósitos gerais como as graphic processing units (GPUs). Diante do exposto, esta tese investiga dois pontos do NFV, a confiabilidade e o desempenho. O primeiro ponto foca na topologia de rede como um todo e na otimização de recursos no encadeamento de serviços garantindo a confiabilidade do serviço. Enquanto o segundo ponto foca no desempenho de uma única função de rede virtualizada utilizando processamento paralelo em GPU para reduzir o tempo de processamento de pacotes e consequentemente aumentar o throughput da rede.
  • MARINALDO DE JESUS DOS SANTOS RODRIGUES
  • METODOLOGIAS DE AVALIAÇÃO DE GERADORES FOTOVOLTAICOS EM SITUAÇÃO DE SOMBREAMENTO PARCIAL 

  • Data: 31/03/2022
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  • METODOLOGIAS DE AVALIAÇÃO DE GERADORES FOTOVOLTAICOS EM SITUAÇÃO DE SOMBREAMENTO PARCIAL 

  • ALAN SOVANO GOMES
  • Modeling and Robust Parametric Control Applied to Driven-Right-Leg Systems for Noise Rejection in Biopotential Amplifiers

  • Data: 30/03/2022
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  • The Driven-Right-Leg (DRL) system is widely applied to mitigate the effects of common mode voltage in biopotential amplifiers. It works as a closed-loop controller, whose objective is to reject disturbances caused by the capacitive coupling of the patient with the power line. In this work, the DRL system is evaluated from a robust parametric control point of view, with the intention of doing a more complete evaluation than the one found in the literature, measuring gain, phase and module extremal margins. The range of interval parametric variations, found in the literature, were used to describe the parametric uncertainties that disturb the studied system. Furthermore, a Lead-Lag controller was designed based on the model under parametric variation obtained, showing how both the analysis and synthesis of DRL controllers can be done with the presented theory. The results obtained were discussed in comparison with the DRL systems found in the specialized literature.

  • LUIZ EDUARDO SALES E SILVA
  • ANÁLISE PROBABILÍSTICA DO IMPACTO TÉCNICO-ECONÔMICO DAS CONEXÕES DE MICROGERADORES FOTOVOLTAICOS E VEÍCULOS ELÉTRICOS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE BAIXA TENSÃO

  • Data: 18/03/2022
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  • ANÁLISE PROBABILÍSTICA DO IMPACTO TÉCNICO-ECONÔMICO DAS CONEXÕES DE MICROGERADORES FOTOVOLTAICOS E VEÍCULOS ELÉTRICOS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE BAIXA TENSÃO

  • MARKOS PAULO CARDOSO
  • Plasmonic multi-resonance sensors using D-type photonic crystal fibers

  • Data: 14/03/2022
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  • This thesis proposes an excitation scheme for multiple plasmonic resonances along the optical spectrum for use in the monitoring refractive index and to enabling the determination of the dispersion properties of the analyzed medium. The sensing configuration consists of a D-type photonic Crystal fiber whose flat face is partially covered by distinct metallic layers. Using simulations based on Finite Element Method, it is possible to demonstrate how to customize plasmon resonances at different wavelengths, allowing to measure with low cross-talk more than one parameter in a simple and direct way, such as the mean refractive index and the first or second order optical dispersion. The central aspect of this sensing configuration is to balance miniaturization with low coupling between the different localized plasmon modes in adjacent metallic nanostructures. Furthermore, the determination of the optical dispersion of a given medium in a large spectral range provides information about the concentration of the medium constituents, which is of crucial importance for the monitoring of media in real-time, such as fluids.

  • ELEN PRISCILA DE SOUZA LOBATO
  • IMPLANTAÇÃO DE UM MIDDLEWARE IOT ESCALÁVEL PARA APLICAÇÕES DE MOBILIDADE ELÉTRICA MULTIMODAL

  • Data: 25/02/2022
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  • IMPLANTAÇÃO DE UM MIDDLEWARE IOT ESCALÁVEL PARA APLICAÇÕES DE MOBILIDADE ELÉTRICA MULTIMODAL

  • ALEXANDRE DE SOUZA BRASIL
  • ADEQUAÇÃO DO LABORATÓRIO DE ALTA TENSÃO DA UFPA - LEAT AOS REQUISITOS GERAIS PARA A COMPETÊNCIA DE LABORATÓRIOS DE ENSAIO E CALIBRAÇÃO DA NORMA ABNT NBR ISO/IEC 17025

     

  • Data: 24/02/2022
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  • Fenômenos que desequilibrem o sistema elétrico de potência ocorrem constantemente, o que gera a necessidade de estudá-los com o objetivo de permitir o desenvolvimento de redes e equipamentos elétricos que se comportem de forma mais confiável e robusta diante de tais distúrbios. Estes estudos são, em geral, realizados em laboratórios especializados de Alta Tensão e Alta Potência. No decorrer dos anos, o mercado passou a demandar que estes estudos também fornecessem resultados que cumprissem padrões de qualidade certificados por órgãos oficiais. Nesse sentido, esta dissertação objetiva propor a adequação necessária do Laboratório de Ensaios em Alta e Extra Alta Tensão da Universidade Federal do Pará aos requisitos para a competência de laboratórios de ensaio e calibração definidos pela norma ABNT NBR ISO/IEC 17025, com foco no desenvolvimento e implantação de um Sistema de Gestão da Qualidade; criação de procedimentos operacionais e diretrizes de segurança; estabelecimento de um programa de calibração para os equipamentos do laboratório; e identificação das motivações, vantagens e impactos relacionados a implementação dos requisitos da referida norma, bem como as dificuldades e soluções encontradas. Para isso, primeiramente foi realizado um levantamento literário que buscou conhecer o panorama nacional de instituições de ensino superior com laboratórios acreditados sob a referida norma. Em seguida, iniciou-se o processo de implementação dos requisitos da norma, o qual se baseou na metodologia adaptada de Grochau (2011). Por fim, a experiência vivenciada permitiu observar que a adequação aos requisitos da norma em laboratórios vinculados a instituições públicas, apesar de complexa em um primeiro momento, é plenamente capaz de proporcionar diversos benefícios e vantagens, desde que sejam respeitadas as peculiaridades deste tipo de instituição como: burocracia; limitação de recursos; capacitação do pessoal envolvido e; conciliação das atividades de pesquisa e ensino com a prestação de serviço.

     

    Artigos Publicados:

    BRASIL, A, S; BRASIL, F, S; MANITO, A, R, A; NUNES, M. V. A. Processo de Acreditação de um Laboratório de Ensaios em Alta Tensão conforme a ABNT NBR ISO/IEC 17025: Implantação de um Sistema de Gestão da Qualidade e Calibração de Equipamentos. In: VIII Simpósio Brasileiro de Sistemas Elétricos 2020 (SBSE 2020). Santo André – SP.

     

    BRASIL, A, S; BRASIL, F, S; MANITO, A, R, A; NUNES, M. V. A. Gestão de Segurança em Alta Tensão – Adequação à NR 10: Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade do Laboratório de Ensaios em Alta Tensão da UFPA. ISO/IEC 17025: Implantação de um Sistema de Gestão da Qualidade e Calibração de Equipamentos. InVIII Simpósio Brasileiro de Sistemas Elétricos 2020 (SBSE 2020). Santo André – SP.

     

  • MARCEL AUGUSTO ALVARENGA VIEGAS
  • ESTAÇÃO SUSTENTÁVEL E INTELIGENTE DE CARREGAMENTO RÁPIDO DE VEÍCULOS ELÉTRICOS

  • Data: 24/02/2022
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  • ESTAÇÃO SUSTENTÁVEL E INTELIGENTE DE CARREGAMENTO RÁPIDO DE VEÍCULOS ELÉTRICOS

  • DIEGO BRANCHES VILAR
  • ESQUEMA DE TARIFAÇÃO DINÂMICA DE ENERGIA PARA PROGRAMAS DE RESPOSTAS À DEMANDA CONSIDERANDO A INTEGRAÇÃO DE FONTES DE ENERGIA RENOVÁVEIS

  • Data: 22/02/2022
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  • ESQUEMA DE TARIFAÇÃO DINÂMICA DE ENERGIA PARA PROGRAMAS DE RESPOSTAS À DEMANDA CONSIDERANDO A INTEGRAÇÃO DE FONTES DE ENERGIA RENOVÁVEIS

  • RONILSON WILLIAME DA SILVA PEREIRA
  • QOE ASSESSMENT FOR VIDEO STREAMING OVER DUAL CONNECTIVITY 5G MMWAVE OVERHEAD NETWORKS

  • Data: 18/02/2022
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  • The evolution in mobile telecommunications has allowed the emergence of new network formats aimed at meeting the growing demand for wireless data, mainly fueled by more video content viewing. The scarce spectrum available on current cellular networks does not seem to be able to handle this explosion of wireless data, prompting a shift to explore new frequency bands. The communication of millimeter waves (mmWave), frequency bands, between 30 and 300 GHz appears as an essential part for the next generation of fifth-generation (5G) cellular networks, as they adopt higher carrier frequencies offering high width bandwidth, lower latency. However, system performance degrades due to high propagation loss and the sensitivity of the links to obstacles. To mitigate such factors, this dissertation proposes a dual connectivity 5G mmWave architecture using LTE (Long Term Evolution) and the use of UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) as airbase stations to provide connectivity and guarantee experience quality in video streaming. Through simulations, an analysis of the Quality of Experience (QoE) about the transmission of 4K videos was presented with the objective of evaluating the transmission and quality of the videos perceived by users. The simulated results show the efficiency of the system for multimedia applications using videos, improving the QoE of wireless users by 43%.

  • VITOR HUGO MACEDO GOMES
  • ANALYSIS OF FACTORS RELATED TO THE PERFORMANCE INDEX OF SCHOOLS IN THE IDEB: A CASE STUDY IN THE STATE OF PARÁ

  • Data: 11/02/2022
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  • The complexity of identifying all the factors that are related to the performance of schools on the Basic Education Development Index (IDEB) is enormous. In this study, three databases were analyzed in order to identify several factors that correlate with low performance in state schools in the state of Pará. This study used educational data mining techniques to first select variables with structural characteristics in the teaching environment, comparing schools with higher and lower performance in IDEB identifying possible relationships with school dropouts. Then, the Randon Florest (RF) algorithm was used to select the most important variables that directly or indirectly impact the IDEB index. After the selection phase, the variables were submitted to the Linear Regression (LR) algorithm. The results point out that the income of students is related to the average family income in the analyzed municipalities. Next, variables related to parents' income were used to identify possible relationship between parents' schooling and students' performance. Finally, the analysis ends with the analysis of the impact of the Municipal Human Development Index (HDI) on the variables related to the students' grade, qualification, and experience of the teachers in the school environment. The results reveal that there is a correlation between the index and student learning in the classroom. On the other hand, better indexes in IDEB are directly related to the adequacy of the curriculum to the subject taught, as well as good working conditions for teachers. This study sought, through the MDE, to unveil different factors that are related to the low performance of state schools in the state of Pará. It shows that the socioeconomic situation of families who have children of school age is not only detrimental to the performance of these students, but also to their permanence in the classroom. Therefore, there must be a greater engagement of schools to stimulate the interest of students to persist in the school environment. In addition to subsidies from the government so that teachers can fully exercise their role in society.

  • RAPHAELE SAMUA BARATA GOMES
  • DIAGNÓSTICO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA COM BASE NO INI-C E RTQ-C: ESTUDO DE CASO DA ENVOLTÓRIA DO CLUBE DE CIÊNCIAS DA UFPA

  • Data: 09/02/2022
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  • Poupar energia tornou-se urgente e não está relacionado apenas à redução de custos, apesar de ser um ponto muito apelativo para os investimentos de empresas. Enxergamos uma crescente “popularização” do uso alternativo de energia e isso se dá devido aos impactos causados pela queima de combustíveis fósseis que, além de emitirem gases poluentes apresentam grande instabilidade energética devido às variações bruscas de preços dos derivados de petróleo (LAMBERTS,2004). Diversos acordos e tratados foram feitos entre os países desde a década de 1970 afim de reduzir os impactos do consumo de energia e, devido as edificações serem responsáveis por cerca de 60% do consumo global de eletricidade, segundo o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), surgiu programas e medidas de incentivos para esse setor. No Brasil, surgiu em 2001 o Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE) do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO), com o objetivo de testar e classificar eletrodomésticos, eletrônicos, veículos e mais produtos dentro de 24 categorias, de acordo com sua eficiência energética. A etiquetagem de energia de edifícios no Brasil, especifica os requisitos técnicos, métodos de classificação de edificações energeticamente sustentáveis e existe uma regulamentação para edifícios comerciais, de serviços e públicos e, outra para edifícios residenciais (BRASIL, 2010). O Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Comerciais, de Serviços e Públicas (RTQ-C) estabelece critérios e métodos para avaliação e classificação de edificações comerciais, de serviços e públicas quanto à sua eficiência energética visando à etiquetagem dessas edificações. O INMETRO aprovou no dia 09 de março de 2021 a nova Instrução Normativa para a Classificação de Eficiência Energética de Edificações Comerciais, de Serviços e Públicas (INI-C) que aperfeiçoa o RTQ-C. Neste estudo, avaliou-se a envoltória através do método simplificado do INI-C e através do método prescritivo do RTQ-C, da edificação do Clube de Ciências da UFPA a fim de comparar seus resultados e identificar as diferenças na atualização do regulamento. 

  • PEDRO BAPTISTA FERNANDES
  • PLANEJAMENTO DE TRAJETÓRIA PARA ROBÔS MÓVEIS AUTÔNOMOS APLICANDO UM ALGORITMO DE OTIMIZAÇÃO POR ENXAME DE PARTÍCULAS COM PICOS DE DIVERSIDADE


  • Data: 08/02/2022
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  • PLANEJAMENTO DE TRAJETÓRIA PARA ROBÔS MÓVEIS AUTÔNOMOS APLICANDO UM ALGORITMO DE OTIMIZAÇÃO POR ENXAME DE PARTÍCULAS COM PICOS DE DIVERSIDADE

  • DENNER FELIPE SILVA FERREIRA
  • ELECTRONIC TRANSPORT IN 1D SYSTEM WITH COUPLING ATOMIC-SIZE NICKEL ELECTRODES AND CARBON WIRES

  • Data: 31/01/2022
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  • The miniaturization limits foreseen for silicon-based electronic components have mobilized research for alternative materials, so carbon-based structures, due to their versatility, have gained greater prominence. Among the components, carbon-based atomic wires are seen as promising materials, due to the promise of performance and electronic, thermal and magnetic properties. In this context, this work investigated electronic transport using ab initio/Non-Equilibrium Green Function methodology through one-dimensional (1D) junctions with atomic-size diameter based on Cn carbon chains (n from 1 to 10) between semi-infinite Ni electrodes. Finding then a distinction between parity along the carbon strand, cumulene- and polyynes-type structures form in odd (C2n+1) and even (C2n) carbon chains, respectively. It was found (i) that the maximum conductance occurs at a specific voltage (0.20 V) for both parities; (ii) the conductance for polyynes chains decay (from 151 μS to 125 μS), while cumulene chains increase (from 58 μS to 68 μS); (iii) the transmittance for C2n ≈ 2 × C2n+1, causing high currents in C2n ; (iv) the conductance drop in both chains is seen in the transmittance failure (|0.25 V|); (v) the negative differential resistance (NDR) is shown for C2 (2 to 4) at |0.35 V| and for C10 at |0.40 V| due to degeneracy in LUMO's levels, while C2n+1 exhibits resonance at |0.30 V|; (vi) the structures present the behavior of RTD (Resonant Tunnel Diode) and FET (Field Effect Transistor) devices for C2n and C2n+1 , respectively.

  • FLAVIO HENRY CUNHA DA SILVA FERREIRA
  • INTELLIGENT POSITIONING OF DRONES VIA METAHEURISTIC OPTIMIZATION ALGORITHMS FOR MAXIMIZING SIGNAL COVERAGE AREA IN FORESTED ENVIRONMENTS

  • Data: 31/01/2022
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  • This dissertation aims to provide a metaheuristic approach to drone array optimization applied to coverage area maximization of wireless communication systems, with unmanned aerial vehicle (UAV) base-stations. For this purpose, two types of networks utilizing UAVs have been analyzed: a standard Wi-Fi network operating at 2.4 GHz, and a low-power wireless area network (LPWAN), both considering medium to high-density forest environments.LPWAN are systems designed to work with low data rates but still keep, or even enhance, the extensive area coverage provided by high-powered networks. The type of LPWAN chosen herein is LoRa, which operates at an unlicensed spectrum of 915 MHz, and requires users to connect to gateways in order to relay information to a central server – in this case, each drone in the array has a LoRa module installed to serve as a non-fixated gateway. In order to classify and optimize the best positioning for every UAV in the array, three concomitant bioinspired optimization methods have been chosen: the cuckoo search (CS), the flower pollination algorithm (FPA) and the bat echolocation algorithm (BA). All of these methods have a search space distribution based on Lévy / Mantegna flights, and present distinct performance results for both drone array network cases. Positioning optimization results are then simulated and presented via MATLAB, first for the Wi-Fi network and later for a high-range IoT-LoRa network. An empirically adjusted propagation model with measurements carried out on the UFPA campus was developed to obtain a propagation model in forested environments. Finally, drone positioning utilizing the propagation model corrected with measurements is compared with the positioning using the classical theoretical model, showing that the corrected model is more efficient in representing the forest environment than the classical model usually used in recent publications.

  • JOAO PAULO TAVARES BORGES
  • Hybrid CAVIAR Simulations and Reinforcement Learning Applied to 5G Systems: Experiments with Scheduling and Beam Selection

  • Data: 28/01/2022
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  • Reinforcement Learning (RL) is a learning paradigm suitable for problems in which an agent has to maximize a given reward, while interacting with an ever-changing environment. This class of problem appears in several points of interest in the 5th Generation (5G) and the 6th Generation (6G) of mobile networks. However, the lack of freely available data sets or environments to train and assess RL agents are a practical obstacle that delays the widespread adoption of RL in 5G and future networks. These environments must be able to close the so-called reality gap, where reinforcement learning agents, trained in virtual environments, are able to generalize their decisions when exposed to real, never before seen, situations.
    Therefore, this work describes a simulation methodology named CAVIAR, or Communication Networks, Artificial Intelligence and Computer Vision with 3D Computer-Generated Imagery, tailored for research on RL methods applied to the physical layer (PHY) of the wireless communications systems. This simulation methodology is used to generate an environment for the tasks of user scheduling and beam selection, where, at each time step, the RL agent needs to schedule a user and then choose the index of a fixed beamforming codebook to serve it. A key aspect of this proposal is that the simulation of the communication system and the artificial intelligence engine must be closely integrated, such that actions taken by the agent can reflect back on the simulation loop. This aspect makes the trade-off of processing time versus realism of the simulation, an element to be considered. This work also describes the modeling of the communication systems and RL agents used for experimentation, and presents statistics concerning the environment dynamics, such as data traffic, as well as results for baseline systems.
    Finally, it is discussed how the methods described in this work can be leveraged in the context of the development of digital twins.

  • ALEX SANCHES MACEDO
  • CHANNEL ANALYSIS FOR THE 3.5 GHz FREQUENCY AT AIRPORT

  • Data: 28/01/2022
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  • To meet the steep increase in the consumption of users and equipment connected to a mobile network, several works and researches are being proposed and developed. In Brazil, the arrival of 5G technology is expected from 2022, and which will use the 3.5 GHz frequency band. Since there are few studies available in the literature, regarding the channel behavior, its characterization of the channel is of important relevance. Thus, in this dissertation, a study carried out on the channel analysis for the 3.5 GHz frequency in a large indoor environment is presented, this scenario is in a lobby of the Val de Cans International Airport, in Belém do Pará. The measurement campaign were performed for Line-Of-Sight (LOS) and by means of channel probing the small-scale channel dispersion parameters are extracted. These parameters such as mean delay, delay spread, the coherence band of the channel and the power profile and delays were also verified. The signal was also investigated through Floot-Interception, Close-In models and their variations are applied and analyzed to evaluate the path loss for co-polarization (V-V and H-H) and cross-polarization (V-H and H-V). The methodology applied on a large scale proved to be adequate with the data for other types of environments and other frequencies found in the literature.

  • RICARDO GUEDES ACCIOLY RAMOS
  • ILUMINAÇÃO PÚBLICA COM MEDIÇÃO PONTO A PONTO E GERENCIAMENTO REMOTO: UMA EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA SMART

  • Data: 26/01/2022
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  • ILUMINAÇÃO PÚBLICA COM MEDIÇÃO PONTO A PONTO E GERENCIAMENTO REMOTO: UMA EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA SMART

  • SAULO JOEL OLIVEIRA LEITE
  • PREDIÇÃO DE SÉRIES TEMPORAIS DA COVID-19: UMA AVALIAÇÃO DOS PREDITORES MLP, LSTM E ARIMA

  • Data: 21/01/2022
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  • PREDIÇÃO DE SÉRIES TEMPORAIS DA COVID-19: UMA AVALIAÇÃO DOS PREDITORES MLP, LSTM E ARIMA

  • SERGIO HENRIQUE MONTE SANTO ANDRADE
  • A SMART HOME ARCHITECTURE FOR SMART ENERGY CONSUMPTION IN A RESIDENCE WITH MULTIPLE USERS

  • Data: 21/01/2022
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  • The Smart Cities Concept proposes that a city that was not endowed with (or almost nothing) technology, modernizes itself through the continuous implementation of Smart Systems in its various sectors. Areas such as Mobility, Urban Planning, Energy (Smart Grid), Health, Education and Environment, are positively impacted in this process through data analysis that comes from the technological implementation, bringing more financial and natural resource savings, comfort and well-being to its population.

    One of the implementations in the context of Smart Cities (SC), which has been gaining more space on the world stage compared to others and also more attention from Big Techs, are residences. These, in addition to the possibility of producing valuable data about their users, they can significantly contribute to energy savings for being one of the largest sources of electricity consumption in cities. These homes, implemented with IoT technologies, gets transformed into Smart Homes (SH), which is a Home concept that have, in their total or partial infrastructure, Home Automation Systems(HAS) that aim to make daily life and residential tasks easier and more comfortable for the residents.

    In this thesis by papers, developments are proposed in the context of SH in the field of Hardware, Software and Data Analysis, which aim at: (i) extracting data and properly selecting them to be used as input in HA Systems, (ii) Identification of Residents through WiFi Antenna Handover, (iii) Identification of Electronics connected to Smart Outlets (Smart Outlets) through NFC (Near Field Communication), in order to develop techniques aimed at saving energy individually for each resident within the residence, minimally impacting their comfort and personal well-being.

2021
Descrição
  • LUIZ FELIPE DE SOUSA
  •  Imputation of missing data in structural integrity monitoring

  • Data: 23/12/2021
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  • A common problem in large data sets is missing information, whether due to failure of capture sensors, loss in transport, or another situation that culminates in data loss. Given this situation, the researcher often disregards the missing data, removing them from the set. However, this exclusion can generate inferences that are not valid, especially if the data that remains in the analysis are different than those excluded. To deal with this problem in Structural health monitoring (SHM) data sets, this work makes use of Recurrent Gated Units (GRU) and Long Term Memory (LSTM) neural networks to perform the imputation task. Of missing data. In a step before imputation, the artificial amputation of the data was performed, assuming the Missing Completely at Random (MCAR) missing data mechanism, in percentages of 25, 50, and 75%. The imputation techniques were evaluated using the Average Absolute Percentage Error (MAPE) metric. Subsequently, the damage detection step was applied, as imputed bases were submitted to the Mahalanobis Square Distance (MSD) and Kernel component analysis (kPCA) algorithms to obtain the detected T1 and T2 error rates. From the results obtained, it was possible to observe that the use of LSTM in data imputation achieved better results than GRU in all amputation rates.  Better  performance can also be noticed in the selection of damage detection, where the imputed bases by LSTM achieve better T1 and T2 error detection results.

  • ADRIANA MEDEIROS PINHEIRO
  • CLASSIFICAÇÃO DE RANSOMWARE UTILIZANDO ALGORITMOS DE MACHINE LEARNING

  • Data: 22/12/2021
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  • CLASSIFICAÇÃO DE RENSOMWARE UTILIZANDO ALGORITMOS DE MACHINE LEARNING

  • ANDERSON JOSE COSTA SENA
  • DESCARGAS PARCIAIS RESOLVIDAS EM FREQUÊNCIA COM BASE EM CONTAGEM
    ESPECTRAL DE PULSOS

  • Data: 16/12/2021
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  •  

    Uma metodologia de classificação de descargas parciais (DPs) com base em contagem espectral de pulsos é proposta e apresentada neste trabalho. Os dados de contagem espectral são processados usando uma técnica proposta (PD Spectral Pulse Counting Mapping - PD-SPCM), que leva a um mapa de descargas parciais resolvidas em frequência (Frequency-Resolved Partial Discharges - FRPD). O mapa proposto é então usado para detecção e classificação de DPs. Neste trabalho, FRPDs de corona e ranhura são apresentados em bandas de frequência de até 500 MHz, obtidos a partir de medições de laboratório realizadas usando duas barras estatóricas de hidrogeradores. Os sinais eletromagnéticos das DPs foram capturados usando uma antena patch e um analisador de espectros. As DPs corona e ranhura foram escolhidas para análise porque uma pode ser classificada equivocadamente como a outra pelo fato delas poderem apresentar mapas semelhantes de DP resolvidas em fase (PRPD) e podem ocupar as mesmas bandas espectrais. Além disso, as DPs corona e ranhura podem ocorrer simultaneamente. Os resultados obtidos mostram que as DPs corona e ranhura podem ser devidamente identificadas utilizando a metodologia desenvolvida, mesmo quando ocorrem simultaneamente e nas mesmas bandas espectrais. Isso é possível porque, como é demonstrado experimentalmente, DPs corona e ranhura têm níveis apreciáveis de contagem espectral de pulsos em bandas particulares do espectro de frequência.



  • FÁBIO VINÍCIUS VIEIRA BEZERRA
  • DETECÇÃO DA DEGRADAÇÃO DE CONTATOS ELÉTRICOS EM BAYS DE SUBESTAÇÕES DE ENERGIA ELÉTRICA VIA ANÁLISE ESPECTRAL DA CORRENTE DE CARGA

  • Data: 16/12/2021
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  • This thesis proposal aims at developing a diagnostic system to detect the current stage of degradation of electrical contacts, with the main goal of implanting a predictive maintenance procedure for sectionalizing switches and circuit breakers in bays of electric transmission/ distribution substations. The main feature of the diagnostic system proposed here, is that it will produce predictive indicators of the degradation stage of electrical contacts for the system under operation, based on the spectral analysis of the load current that is flowing through the contacts, using the signal-to-noise relationship (SNR). Therefore, to implement the proposed diagnostic procedure it is not necessary new investments in measurement equipment, being enough the already existing measurement infrastructure. By implementing the diagnostic system proposed here, electrical utilities will have a modern tool for monitoring their electrical installations, supporting the implementation of new predictive maintenance functions typical of the new scenario of the current electrical smart grids. It will also be used data obtained from laboratory tests for the characterization of frequency signatures for circuit breakers and sectionalizing switches to discovery typical patterns that may indicate the degradation stage of electrical contacts of these components, separately. It will be presented preliminary results obtained by the application of the proposed  technique using real data acquired from a 230 kV substation belong to the utility ELETRONORTE, which indicate the effectiveness of the proposed diagnostic procedure.

  • LENA VEIGA E SILVA
  • STRATEGIES FOR ANALYSIS OF MORTALITY UNDERREPORTING IN EPIDEMICS OCCURRING IN DEVELOPING COUNTRIES: A Case Study of COVID-19 in Brazil

  • Data: 10/12/2021
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  • The impact of epidemics throughout history has been devastating, posing a threat to public health and requiring immediate and effective action by authorities. The consequences are even greater when they are disseminated in underdeveloped or developing countries, resulting in scenarios with high rates of underreporting. Investigation, control, prevention and guidance measures are necessary in an epidemiological scenario. Investigating the behavior of past epidemics using historical time series data can help to define patterns and assist in more realistic predictions of new or known diseases. In this scenario, this thesis presents strategies for the analysis of epidemic underreporting, based on time series, applied in countries with social inequalities, with precarious conditions of health services, inadequate diagnostic network, which have flaws in the dissemination of data related to disease. The strategies are based on time series forecasting models, generated by machine learning techniques, used to predict the expected behavior of epidemic occurrences, revealing outliers, in order to create scenarios closer to reality and provide subsidies to public authorities for decision-making. As a way of showing the effectiveness of the proposal, the COVID-19 pandemic in Brazil is used as a case study.

  • JOSE WELITON DE OLIVEIRA ARAUJO
  • ISOMERIA EFFECTS FOR ELECTRONIC TRANSPORT IN NANODEVICES WITH CARBYNE ELECTRODES

  • Data: 24/11/2021
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  • The field of study focused on nanoscience has developed in the last decades. Theoretical studies on electronic transport modeling in semiconductor organic materials have provided important progress in nanotechnology. Among these molecular materials we highlight a class of compounds formed by carbon atoms with conjugated pi molecules, bipyridine, characterized by two pyridine rings. In this work, we study the properties of electronic transport in molecular junctions formed by bipyridine isomers as the central region and electrodes of carbyne wires. Through calculations of first principles, based on Density Functional Theory (DFT), combined with Non-Equilibrium Green's Functions (NEGF), we obtain important properties such as electric current, differential conductance, transmission and eigenchannels. The results showed that the presence of nitrogen atoms at the molecule-electrode interface strongly affects the coupling of the junction, providing a better electronic conduction, this is corroborated by the transmission eigenchannels. The transport properties analyzed revealed that in bipyridine bridges, devices with carbyne electrodes, presented better performance, when compared to other works that used metallic electrodes (Au, Ag and Cu) or graphene electrodes. The results showed a Field Effect Transistor (FET) behavior when the devices are formed by symmetric isomers, where as for asymmetric systems we obtained characteristics of Molecular Diode (MD).

  • DANIEL LEAL SOUZA
  • Control and Adjustment of Convergence in Classical and Quantum Evolutionary Multi-Swarm Algorithms Based on Fuzzy Systems, Particle Intercommunication between Swarms and Detection of Trajectory Patterns.

  • Data: 11/11/2021
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  • This work presents a set of hybrid metaheuristics, based on the use of evolutionary strategies in conjunction with the classical and quantum particle swarm optimization algorithms under a multi-swarm environment with master-slave topology. In this context, new heuristics are used to control cluster agglomeration and mutation of particle replications (Fuzzy Mamdani inference machine), as well as the use of local search methods with convergence monitoring based on the global best history. The algorithms are called Fuzzy Competitive Evolutionary Multi-Swarm Optimization with Convergence Monitoring (FCEMSO-CM) and Fuzzy Competitive Quantum-Behavior Evolutionary Multi-Swarm Optimization with Convergence Monitoring (FCQEMSO-CM). In order to validate the results, twenty non-restrictive benchmark problems and four engineering problems will be used in several scientific publications: Welded Beam Project (WBD); Minimzation of Weight Tension/Compression Spring (MWTCS); Speed Reducer Design (SRD); Design of Pressure Vessel (DPV). The algorithms are implemented in CUDA massive parallel computing architecture, providing a more adequate data distribution in relation to the organization of the swarms, as well as the significant decrease of the processing time. With the application of the evolutionary strategies in the PSO and QPSO algorithms, as well as the heuristics of agglomeration control and local search based on convergence monitoring, the solutions proposed in this document offer several advantages, such as the improvement in search capacity and control of the convergence rate.

  • SHIRLEY KAROLINA DA SILVA FERREIRA
  • Implicit motor imagery classification based on ERD/ERS of EEG signals

  • Data: 28/10/2021
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  • Motor imagery is a mental task and the Electroencephalography (EEG) signals recorded during this activity can be used to implement brain-computer interfaces, as well as for motor rehabilitation protocols. The most of existing works treats an explicity estimulated motor imagery, in which the subjetcs are instructed to perform the same task in repeated trials. However, the implicity motor imagery classification, engajed from the mental rotation protocol still do not exist in the literature. Therefore, the present work propose the use of two machine learning approaches in the classification of the hand laterality based on hand mental rotation paradigm that stimulates motor imagery process. The data from a rehabilitation electronic game was used to implement the classifier algorithms and the features vectors are the values of ERD and ERS (in dB) extracted from EEG signals. The results shown good performance of the LDA classifier, as well the best setup to implement the classification problem and the influence of the visual stimuli on the classifier performance.

  • FABIO BARROS DE SOUSA
  • Performance Analysis of Communication Systems with Acoustic Optical Filter and Photonic Crystal Fiber for Signal Regeneration.

  • Data: 08/10/2021
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  • Through this work, we sought to investigate the performance of optical fiber communication systems with the aid of signal regeneration techniques, such as 2R (Re-amplification and Reshaping) and 3R (Re-amplification, Re-shaping and Re-timing) based om the non-linear effects of Kerr type: self-phase modulation (SPM), cross-phase modulation (XPM) and four-wave mixing (FWM). For this, the commercial software OptiSystem was used to design three communication systems with Mach-Zehnder interferometer (MZI) architecture composed of an acoustic optical filter (AOF) and highly non-linear photonic crystal fiber (HNL-PCF). The objective was achieved through the interactive search for the solution of the nonlinear Schrödinger equation (NLSE) in which the split step Fourier method (SSFM) was used, where in the simulations the power of the input signal, the link length and the frequency difference between the input and the pump signal were used as figure of merit for the analysis of the performance of the systems proposed for the transmission rate of 10 Gb/s. The results were found as a function of eye diagrams, pulse shapes and optical input and output spectra of the systems, by comparing the values of the quality factor (Q-Factor), the bit error rate (BER), eye height, timing jitter and optical signal-to-noise ratio (OSNR) of the degraded and regenerated signals. Therefore, it can be said that through these projects it was possible to carry out the 2R and 3R all-optical regenerations in a satisfactory manner and with great performance values. In short, this thesis was written and organized using three of the articles published in journals, but with the necessary adaptations, with the chapters, as follows: In chapters 1 and 2, the 2R and 3R regeneration systems based on MZI with AOF and HNL-PCF were presented, respectively, and in chapter 3 the all-optical regeneration systems with hybrid modulation and with on-off keying (OOK) modulation with return to zero (RZ) and nonreturn-to-zero (NRZ) encoding. And finally, in chapter 4, the general conclusion, future works, publications and submissions in journals and conferences, as well as the appendix with prints of articles published in journals as first author and co-author. 

  • VINICIUS BORGES ANDRADE
  • Análise Técnico-Econômica da Inserção de Geração Distribuída Fotovoltaica em Redes de Distribuição: Estudo de Caso do Sistema Elétrico de uma Cidade Universitária

  • Data: 07/10/2021
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  • Com o crescimento do uso de fontes alternativas de energia, há um grande interesse na integração de unidades de geração distribuída (GD), fazendo com que o Sistema Elétrico de Potência (SEP) opere não mais de forma unidirecional, mas sim com um fluxo de potência bidirecional. Por isto, a GD representa grandes benefícios para o sistema elétrico, entre eles estão o adiamento de investimentos em expansão dos sistemas de transmissão e distribuição, o baixo impacto ambiental, a redução no carregamento das redes, a minimização das perdas técnicas, melhoria no perfil de tensão e a diversificação da matriz energética. Sendo assim, devido a este crescimento em redes de distribuição, justificam-se incentivos ao desenvolvimento de ferramentas computacionais que auxiliem em estudos próximos do comportamento real. Portanto, o presente trabalho tem por objetivo analisar os principais impactos em regime permanente da geração distribuída fotovoltaica (GDF) na rede de distribuição da Universidade Federal do Pará (UFPA). Para isto, foi feita uma revisão bibliográfica dos principais estudos envolvendo estes impactos. Em seguida, para a modelagem, escolheu-se o software OpenDSS. Foram determinados os cenários de simulações de penetração de GDF. As análises foram feitas em curvas de carga para um dia útil, sábado e domingo. A aquisição das curvas de carga foi feita através do software Sistema de Gerenciamento de Energia Elétrica (SISGEE), que monitora online grandezas elétricas dos prédios da UFPA, como consumo, potência, tensão, corrente, dentre outras. Para uma análise mais real foram aquisitados dados de temperatura ambiente e irradiância da região de Belém do Pará. Além disto, foram utilizados dados comerciais de um painel fotovoltaico e um inversor. Os resultados mostraram o impacto significativo da inserção de GDF na melhora ou piora do perfil de tensão da rede, resultando em alguns casos de sobretensão, redução ou aumento das perdas técnicas verificadas nas linhas e transformadores, a depender do nível de penetração fotovoltaica e sua localização, além do benefício financeiro e ambiental.

  • WESIN RIBEIRO ALVES
  • Deep Learning Applied to Channel Estimation in MIMO Wireless System

  • Data: 06/10/2021
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  • This work researches and presents the results of investigations on the channel estimation problem in millimeter-wave MIMO wireless systems considering low-resolution analogto-digital converters (ADC). Three channel estimation models based on Deep Learning (DL) are presented: the matched estimation model, the mismatched model, and the Deep Transfer Learning (DTL) based channel estimation. DL models use Convolutional Neural Networks (CNN) to extract attributes from the databases generated by Raymobtime methodology for Beijing and Rosslyn scenarios. In the experiments performed in this thesis, “pilots” signals were transmitted and used as input to the DL models, which returned the estimated channel matrix as output. In total, six different experiments were carried out. The first experiment made a comparison between the matched, mismatched and DTL models alternating the scenarios of Beijing and Rosslyn as data source. The second compared different channel generation procedures including models that performed a post-processing in the ray-tracing (RT) simulations, those that incorporated MIMO antenna arrays in the RT simulations, and those that used random parameters to generate channels. The third experiment did a detailed investigation about the channel generation procedure with random parameters. The fourth considered data augmentation technique to train channel estimation models. The fifth compared model variations considering multimodal data available in Raymobtime. The sixth and last experiment compared the model proposed in this thesis with the model based on conditional Generative Adversarial Networks (cGAN). The results of these experiments highlight that the model based on DTL has a lower computational cost compared to the one using DL. Regarding the Raymobtime methodology, incorporating MIMO antenna arrays within RT simulations produces more favorable scenarios for the channel estimation task. Considering the results obtained, as a general conclusion of the thesis, it is observed the great importance of the methodology adopted to evaluate the channel estimation techniques that are based on machine learning. For example, the way channel matrices are generated greatly influences the results of experiments, along with the definition of training and test sets.

  • PITTHER NEGRÃO DOS SANTOS
  • Optimizationof Modified Yagi-Uda Nanoantenna Arrays Using Adaptive Fuzzy GAPSO

  • Data: 01/10/2021
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  • This work presents an optimization of radiation characteristics and absorption of modified Yagi-Uda (YU) nanoantennas. Four antenna geometries are considered: conventional YU powered by voltage source and transmission line, and YU with a loop element powered by voltage source and transmission line. The four proposed geometries are by inserting and combining new elements with different spacings and sizes. Initially, the mathematical modeling of these antennas was performed via linear Moment Method (MoM) to determine the directivity, gain, input impedance and radiation efficiency. Then this modeling was used simultaneously with the optimization method called Fuzzy Adaptive AGPSO, which is the result of hybridization between the genetic algorithm (AG) and particle swarm optimization (PSO), with a fuzzy system used to adapt some parameters of the latter. This hybrid method was used to find the best spacings between the elements and their lengths in such a way as to obtain better directivity, gain,  efficiency and input impedance. Optimized results show that modified YU nanoantennas have better characteristics than conventional YU antennas.

  • ISA CRISTINA CARVALHO DE ANDRADE
  • CRIAÇÃO DE UM MODELO DE CLASSIFICAÇÃO DE TWEETS EM PORTUGUÊS RELACIONADOS A CRIMES UTILIZANDO MÁQUINA DE VETORES DE SUPORTE

  • Data: 24/09/2021
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  • CRIAÇÃO DE UM MODELO DE CLASSIFICAÇÃO DE TWEETS EM PORTUGUÊS RELACIONADOS A CRIMES UTILIZANDO MÁQUINA DE VETORES DE SUPORTE

  • ANDREY KAZUYA NAKAMURA
  • A New Power Allocation Method Using Zero-Forcing Precoding for Cell-Free mMIMO Networks with
    Restricted Fronthaul Capacity

  • Data: 22/09/2021
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  • The fifth generation of mobile communication systems (5G) is a reality, with networks deployed worldwide and 5G-capable devices commercially available. One of its components is CF-mMIMO systems, in which a large number of APs are distributed over the network and serve all UEs simultaneously over the same time-frequency block. To attenuate the interference between the APs, linear precoding schemes are implemented on the network, of which CB and ZF are some of the most common methods, with ZF being the focus of this work. CF-mMIMO has the potential of improving capacity, reliability, and fairness among all users on the network, with the latter often achieved by maximizing the minimum capacity of the users via an optimal power allocation. However, the optimal solution for the power allocation problem is a non-deterministic polynomial (NP)-hard problem, and different strategies were developed to find a suboptimal solution. In this context, the suboptimal solution for the max-min optimization problem is often achieved using the bisection method or heuristic methods. The former has the drawback of a high computational cost, while the latter may not achieve good performances depending on the evaluated metrics. Moreover, the ZF method is a centralized method, meaning the computation of linear precoding and power allocation are done by the CPU. This approach has the drawback of constantly sending CSI data from the APs to the CPU via the fronthaul and may not be scalable when UEs increases significantly. This work proposes a new method to find a suboptimal solution for the max-min optimization problem with lower computational complexity than the bisection method, achieving better results than both the latter and heuristic methods, depending on the metrics evaluated, and also analyzes the performance impact of compressing the CSI.

  • DAVI CARVALHO MOREIRA
  • ANÁLISE DE SOBRETENSÕES TRANSITÓRIAS MUITO RÁPIDAS DURANTE FALHAS EM SUBESTAÇÕES ISOLADAS A GÁS

     

  • Data: 17/09/2021
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  • Esta tese de doutorado desenvolve uma análise de sobretensões transitórias muito rápidas (VFTOs), experimentadas por subestações isoladas a gás (SIGs), que ocasionam falhas de chaves seccionadoras (CSs) e disjuntores (DJs). Um modelo de múltiplas centelhas, para equipamentos de manobras em SIG, foi desenvolvido e proposto para analisar todo o processo de geração de VFTO. As simulações foram implementadas utilizando um programa de transitórios eletromagnéticos, com modelos de circuitos equivalentes para análise de alta frequência. Os parâmetros das VFTOs obtidas nas simulações computacionais, como por exemplo, componentes oscilatórias, valor de pico, tempo de subida e número de oscilações, foram consistentes com as medições de VFTOs realizadas no ensaio em campo, validando a modelagem dos componentes implementados no estudo e permitindo assim uma avaliação consistente da falha. A severidade das VFTOs obtidas por simulação computacional e observadas no DJ, foi considerada alta devido terem apresentados parâmetros consideravelmente maiores que a referência. Os resultados das simulações computacionais, indicaram que as falhas ocorreram em uma tensão abaixo da tensão suportável de impulso atmosférico com uma quantidade elevada de centelhas. Após uma análise completa da falha, considerando os resultados das simulações computacionais, registros de oscilografias e exames visuais, foi possível concluir que o fechamento manual da CS produziu centelhas excessivas e estresses anormais no dielétrico da região do campo elétrico não homogêneo do DJ, impactando desta forma na redução da rigidez dielétrica do gás SF6 até a geração de arco elétrico de alta intensidade entre o anticorona e o invólucro.

    This thesis develops an analysis of very fast transient overvoltages (VFTOs) experienced by gas-insulated substations (GISs) that caused failures in disconnect switches (DSs) and circuit breakers (CBs). A multi-spark modelfor GIS maneuvering equipment was proposed to analyze the entire VFTO generation process. The simulations were implemented using an electromagnetic transient program, with equivalent circuit models for high frequency analysis. The VFTOs parameters obtained in the computer simulations, such as oscillatory components, peak value, rise time and number of oscillations, were consistent with the VFTOs measurements performed in the field test, validating the modeling of the components implemented in the study and thus allowing for a consistent assessment of failure. The severity of the VFTOs obtained by computer simulation and observed in the CB was considered high because they presented parameters considerably higher than the reference. The results of the computer simulations indicated that the failures occurred at a voltage below the withstand voltage of an atmospheric impulse with a high number of sparks. After a complete failure analysis, considering the results of computer simulations, oscillography records and visual examinations, it was possible to conclude that the manual closing of the DS produced excessive sparks and abnormal stresses in the dielectric in the region of the CB inhomogeneous electric field, impacting this form in the reduction of the dielectric strength of the SF6 gas to the generation of a high intensity electric arc between the anticorona and the casing.



     

    Segue o artigo publicado em periódico A1 - Qualis CAPES:

     

    Analysis of VFTO during the failure of a 550-kV gas-insulated substation (MOREIRA et al., 2020). Publicado na revista Electric Power Systems Research (ISSN: 0378-7796 / Qualis CAPES A1 (Engenharia IV): Fator de Impacto 3,211: JCR 2019);


  • ALESSANDRE SAMPAIO DA SILVA
  • ELECTRONIC TRANSPORT IN DOPED CARBON ALLOTROPES

  • Data: 14/09/2021
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  • In this work is presented a theoretical investigation of the electronic transport of a series of two-terminal devices based on doped Phagraphene nanoribbon is presented. The devices were separated into two families of ribbon, whose location of the substitutional doping determines the group, and can be in a central location in the spreading region with -BN or at the zigzag edge terminations with -N. The calculations were based on the hybrid DFT-NEGF methodology implemented in the TRANSIESTA package. Our results for family 1 showed that the device with zigzag edges (PHAGBNZZ) undergoes the metal-semiconductor transition operating in two voltage windows with a signature of a Field-Effect Transistor (FET) field-effect transistor (FET). In the armchair device (PHAGBNARM) the semiconductor-metal transition occurs, operating as switching for low voltages and as a FET for voltages from 0.2 V. On the other hand, Inelastic Electronic Tunneling Spectroscopy (IETS) inelastic electronic tunneling spectroscopy (IETS) revealedthat the devices of family 1 suffer little influence of inelastic channels on transport, with tunneling being mostly elastic. For family 2, the smaller device (PHAGNZZ1) shows a metallic behavior, undergoing the metal-semiconductor transition with increased voltage, operating as a FET device. The widest device (PHAGNZZ2) presents the behavior of a topological insulator (TI), operating in two voltage windows, such as FET for low voltages, showing TI-semiconductor transition, and resonant tunnel diode (RTD) for voltages between 0.2, and 0.45 V, evidenced by the Negative Differential Resistance (NDR). Analyzing the entire voltage window, the PHAGNZZ2 device’s I-V curve shows a signature like that of a current limiting device that we call the Molecular Positive Electronic Transition (MPET).

  • ISABELA PAMPLONA TRINDADE
  • GENERATING REALISTIC MASSIVE MIMO CHANNELS USING RAY-TRACING: IMPROVEMENTS ON THE RAYMOBTIME METHODOLOGY

  • Data: 08/09/2021
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  • Multiple-input and multiple-output (MIMO) techniques using millimeter wave (mmWave) prop-agation are essential to achieve the bit rates expected for 5G and 6G systems. This technology evolution relies on good knowledge about the propagation channels. Ray-tracing emerges as a good option among the deterministic channel modeling approaches, avoiding the high cost of performing measurement campaigns with channel sounding at such high frequencies. This dissertation presents improvements on the simulation methodology called Raymobtime, which combines two different software: a vehicle traffic simulation (SUMO) and a ray-tracing simu-lation (Remcom’s Wireless InSite), in order to generate realistic channels that guarantees some MIMO channel requirements as the spacial-time consistency, when there are smooth channel variations between closely separated users, or when they move. The improvements in the Ray-mobtime methodology developed in this dissertation include a channel characterization of cre-ated datasets, using parameters as angle and delay spread. Moreover, the work analyses a strategy to speed up simulations: using a generic setup with omnidirectional antennas in the simulation, with a post-processing stage applying the geometric model channel. The presented results show the impact of this approach in metrics such as channel capacity and channel estimation using deep learning.

  • PEDRO BEMERGUY
  • ANALYSIS OF FREQUENCY AND TIME SYNCHRONIZATION REQUIREMENTS FOR INTEGRATED ACCESS BACHKHAUL

  • Data: 03/09/2021
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  • Backhaul networks have evolved substantially throughout telecommunications history. With the industry interest in deploying dense telecommunications infrastructures, a wireless backhaul becomes a viable solution to reduce the implementation costs. In particular, on 5G NR the IAB architecture was designed to be a key enabler to turn dense networks deployments into a cost-effective option. In those scenarios, OTA synchronization is essential to establish a shared knowledge of timing and frequency, which has not been adequately addressed to the best of our knowledge until today. This works thoroughly analyzes the challenges regarding timing and frequency synchronization in this context, with a particular focus on pilot-aided synchronization. The fundamental problem of OTA synchronization is the symbol timing recovery and the CFO estimation, which will base the FO correction. As a result, this work explores different strategies using a PI loop to improve the estimation from the timing and CFO. In the end, this dissertation analyzes the performance from this synchronization procedure with the proposed synchronization requirements by the 3GPP for MIMO, CA and TDD.

  • IGOR RAMON SINIMBU MIRANDA
  • Microstrip Antennas Design for 5G.

  • Data: 03/09/2021
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  • In this work we study different microstrip antennas for the 3.5 GHz band of 5G. The first difference between the antennas is the use of silica (εr=4.4) as a substrate for antennas 1 to 3 and bismuth niobate doped with vanadium pentoxide ( εr  =47.8) for the antennas 4 to 6. The use of bismuth Niobate caused the miniaturization of antennas, as foreseen in the literature, being a desirable characteristic for 5G. In addition, periodic structures on the antenna substrate were modeled in antennas 2 and 5, using the plane wave expansion method (PWE), in order to improve their radiation characteristics. Similarly, we use Mushroom-like type periodic structures in antennas 3 and 6, in order to improve some results of the antenna parameters such as gain. All antennas were modeled in GNU Octave software and simulated in Ansys HFSS and CST Studio 2019 software. The best results for silica antennas were antenna 3 with 7.7 dB gain, 0.11 GHz bandwidth and -25 dB of reflection coefficient. Among Bismuth Niobate antennas, the one that obtained the best results for this application was antenna 6 with 3.6 dB of gain, 0.08 GHz of bandwidth and -20 dB of reflection coefficient.

  • FRANCISCO DIEGO MARTINS NOBRE
  • POWER DIVIDER FOR THREE (1X3) NON-RECIPROCAL TERAHERTZ RANGE

  • Data: 31/08/2021
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  • The present work investigated two new types of non-reciprocal power dividers, based on graphene, which operate in the THz region. The developed component divides the power of the input signal between three output ports and, in addition, has an insulating property, that is, a signal source connected to the input port is protected against possible unwanted reflections from the output ports. The device consists of a disk-shaped graphene resonator and six waveguides connected to it. These elements are deposited on a silicon dioxide (SiO 2 ), silicon (Si) and polysilicon (Si-poly) dielectric substrate, the graphene resonator being subjected to an external DC magnetic field equal to B 0 = 0.29 T for both dividers. The principle of operation of the device is the dipole resonance of the magnetized resonator. The level of division of the input power between the three output ports is around -6 dB and the isolation of the source in relation to the output ports is better than -15 dB in a band with a width equal to 3.4 % for divisor (T σ1 ) and (T σ2 ) with the central operating frequency of the divisors is 7.45 THz. The COMSOL Multiphysics software was used to numerically calculate the results.

  • YURI HERNAN SANTOS BARBOSA
  • SPREADING FACTOR OPTIMIZATION STRATEGY FOR LORA TECHNOLOGY IN A MOBILITYSTATE: AN APPROACH BASED ON FUZZY SYSTEMS

  • Data: 31/08/2021
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  • The technological advances introduced by drastically changing the way we interact with the “things” present in the world around us, where IoT networks comply with an important role with the revolutions. In view of communication as a central point that allows all "things" to be part of this connected world, together to form a network of "Internet of Things". Wireless communication provides the benefits of mobility, making it easy to add more devices to the network and making it easy to provide any object the ability to connect to the internet. Currently, there are several wireless communication technologies developed for different needs, ranging from short range to medium and long range, through the LoRaWAN protocol, has become the focus of several and research worldwide. The LoRa network server has the ability to manage the transmission definition of each node individually to maximize battery life and network resources, through the Adaptive Data Rate, however the system needs some favorable channel conditions and measures to execute the Data Rate configuration inherent to the methodology, carried out after the confirmation of the 20 successful uplinks, that is, this configuration cannot be used in situations, where endnodes and / or gateaways are in a mobility situation. Therefore, this work is based on field studies, at the frequency of 915MHz, and aims to implement and test a fuzzy logic control, which performs a Data Rate configuration in LoRa technology in a mobile situation, in intelligent ways through taking decision and in order to optimize several aspects such as the coverage area, power supply, channel conditions, time in the air between others.

  • GEAM WILLIAM PFEIFF
  • Fraud detection methods in smart grids using machine learning techniques

  • Data: 31/08/2021
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  • Non-technical losses, in most cases caused by fraud, are the main causes of financial losses for electric energy concessionaires. These losses drastically reduce the quality of electrical networks, increasing the risk of blackout, short circuits and equipment breakdowns. Thus, the development of methods that can detect non-technical losses becomes strategic. This dissertation presents two methods developed and validated for the detection of non-technical losses in smart grids. The first method consists of an Electrical Fraud Detector Based on Machine Learning, called DFEBAM, which classifies users' samples as honest or fraudulent. DFEBAM employs different machine learning algorithms that learn patterns from the users' electrical consumption data, then the method selects the algorithm that obtained the best performance and adds new stochastic features generated from the original data. By adding new features, the final model was validated and obtained a detection rate equal to 98.02% and a false positive rate equal to 2.47%. The second method consists of a Data-oriented Ensemble Predictor based on Time Series Classiers for Fraud Detection, called DETECT. The ensemble predictor is created from five time series classifiers, which uses the user's electrical consumption data to learn patterns and later classify the new samples into honest or one of six specific fraud cases. DETECT is totally focused on handling time series data, which differentiates it from most non-technical loss detectors in the literature. In addition to using individual time series classifiers to be compared with DETECT, conventional classifiers were also used, in the end DETECT had a false positive rate equal to 1.61%, which is considered extremely low, as well as an improvement up to 24% in terms of detection rate when compared to other classifiers.

  • DALILA REIS GRIPPA
  • Graphene-based directional couplers in the terahertz frequency range

  • Data: 30/08/2021
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  • Two new types of graphene-based devices operating in the Terahertz (THz) region are suggested and analyzed in this work, being two four-port directional couplers. The first coupler has graphene waveguides tilted sideways at a 60° angle. The second directional coupler already has waveguides forming an angle of 90° between them, thus being called a directional coupler with parallel-orthogonal waveguides. The cross-section of the components has a four-layer structure, composed of graphene, silica (SiO2), silicon (Si) and a thin layer of polysilicon. The operating principle of the devices consists of the propagation of surface polariton plasmon waves (SPP's) in graphene waveguides. To carry out the analysis of the scattering matrices of the devices, we used Group Theory. For the numerical calculations we used the COMSOL Multiphysics software, such that variations of physical and geometric parameters were made to analyze how they influence the device's operation. The directional coupler with 60° laterally inclined waveguides had a signal split of -3.8 dB at the center frequency of 3.75 THz with isolation and reflection better than -20 dB at a bandwidth of 14%. The directional coupler with parallel - orthogonal waveguides presented a signal division of -4 dB at the center frequency of 4.4 THz with isolation and reflection around -17 dB and -20 dB, respectively. Device frequency bands can be dynamically controlled by changing the voltage applied between the graphene layer and the polysilicon layer.

  • LELIS ARAUJO DE OLIVEIRA
  • PERFORMANCE ANALYSIS OF A FULLY OPTICAL NETWORK USING AWG AND FBG DEMULTIPLEXERS AND APPLICATIONS IN OPTICAL SENSORS.

  • Data: 27/08/2021
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  • We present in this work, a study of numerical simulations of the performance of Array Wave Guide (AWG) and Fiber Bragg Grating (FBG) fiber demultiplexers in a photonic crystal fiber all-optical network ( PCF) considering dispersive and nonlinear effects, and applications in FBG sensors. The simulations use a set of differential equations that define the pulse dynamics in a wavelength division multiplexing (WDM) network configuration in PCF and in SMF optical fiber. For the simulation and analysis steps we use the commercial software OptiGrating, used to model devices that incorporate diffraction gratings in optical fibers, and the OptiSystem, to simulate the propagation of the signals in the fibers. The performance analysis of the demultiplexers was performed by comparing the data obtained in terms of bit error rate (BER), quality factor (Q factor) and gain, in a dense WDM system with 50 GHz channel spacing , and transmission rate of 12 Gbit/s. The results and characterization showed that the FBG demultiplexer in terms of BER and Q factor for the PCF fiber had better performance when compared to the SMF fiber and the AWG demultiplexer was well balanced in both fibers. For the sensor configurations in this thesis, we use FBGs and we propose two sensors, the first of deformation, which has its functionality applied to measuring the radial diameter growth of the stem of Amazonian trees, and the feasibility of using this type of configuration for the monitoring of forest areas, forestry, climate change and irrigation is very promising. The simulation results indicate that it is possible to detect minute variations in diameters with a resolution in the range of 0.5 m (0.0005 mm). And the second liquid level, applied to simultaneously measure the level and temperature of the waters of rivers in the Amazon, where this has enormous potential to be used in monitoring the water level of rivers in areas that suffer from flood risks . The results indicate an excellent sensitivity of 8.6 pm/cm and water level measurements up to the limit of 4.0 m.

  • ANA CAROLINA NEVES PARDAUIL PIRES
  • ABORDAGEM COMBINADA USANDO FLORESTA ALEATÓRIA DE CLUSTERIZAÇÃO PARA AVALIAR PADRÕES DE DESCARGA PARCIAL EM HIDROGERADORES

  • Data: 26/08/2021
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  • ABORDAGEM COMBINADA USANDO FLORESTA ALEATÓRIA DE CLUSTERIZAÇÃO PARA AVALIAR PADRÕES DE DESCARGA PARCIAL EM HIDROGERADORES

  • THALITA AYASS DE SOUZA
  • FUZZY SYSTEM FOR HANDOVER DECISION MAKING IN FLYING AD HOC NETWORKS.

  • Data: 13/08/2021
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  • Within the scope of new technologies for wireless communications, FANETs (Flying Ad Hoc Networks) have emerged as an alternative to provide and/or expand network coverage in the most diverse types of applications due its relative ease of implementation, high mobility and low maintenance cost. However, this type of network has particularities in its components that need to be considered in order to guarantee the Quality of Service (QoS) and provide continuous access to the user even in circumstances of great mobility. In this context, this work proposes a Fuzzy system for making a handover decision that uses three parameters as input: 1) user speed; 2) signal strength; 3) battery level. Based on the output indicated by the Fuzzy system, a performance evaluation between the traditional handover and the one proposed in this work is carried out for a video transmission scenario between the air stations and the mobile user and through the QoS and Quality of Experience metrics (QoE) established, analyzed the quality of communication. The results obtained showed that the decision-making factors of the proposed model met the good maintenance of service continuity without compromising the quality of the application, as opposed to the traditional model that caused severe degradations in the received media.

     

  • CARLOS EDUARDO DURANS NOGUEIRA
  • STOCHASTIC AUGMENTATION OF BIOINSPIRED CONTROLLERS APLLIED TO QUADCOPTERS UAVS

  • Data: 13/08/2021
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  • This work describes a sequence of procedures for the implementation of digital controllers applied to the Parrot® AR Drone 2.0 in order to obtain two controllers that will be evaluated: a Bioinspired Controller and a controller designed through Stochastic Augmentation by Generalized Minimum Variance Control (SAGMVC). The Bioinspired Controller is acquired by means of identification via Artificial Neural Networks (ANNs) of the human control profile, which is performed by manual commands via joystick. In turn, the SAGMVC controller is designed using the synaptic weights obtained by ANNs of a bioinspired controller, which can be compared to the polynomial parameters of an RST controller. Thus, it is intended to observe the performance of controllers based on the human capacity to control systems, analyzing, at the same time, how much such systems can be improved. The main objectives pursued by the study are: the consolidation of the Stochastic Augmentation procedure as a method for improving linear controllers; in the improvement of controllers via Artificial Neural Networks; in the dissemination of optimal controllers, focusing on robustness and minimizing the energy that will be wasted; and in the design of controllers for Unmanned Aerial Vehicles. To assess the fulfillment of these objectives, the response of the controlled system, the control signal, the performance indices (ISE, ISU, TVC, IAE) and the gain and phase margins, using simulated and experimental indoor tests, were generated. From the results obtained — dividing the drone control into four dynamics: pitch, yaw, roll and altitude — it is evident that the main objectives were fulfilled, that is, the projected controllers showed improvements in performance indices, in the transient response profile and in the energy expenditure of the system. Furthermore, it was validated the hypothesis that it is possible to design an ANN Bioinspired controller whose synaptic weights are similar to parameters of RST controllers, and it was also inferred that SAGMVC showed significant improvements in system performance, compared to both simple manual control via joystick and Bioinspired control.

  • JONAS MARINHO DUARTE
  • ELETRONIC TRANSPORT IN THE PRESENCE OF MAJORANA FERMIONS IN A ZIGZAG CHAIN OF ATOMS OVER A TOPOLOGICAL SUPERCONDUCTOR

  • Data: 12/08/2021
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  • Research in solid state physics with experimental nanodevices with hybrid semiconductor and superconductor structure has highlighted the realization of topological superconductor for detection of Majorana Fermions (MF). In this work, we will calculate transport properties such as electric current and differential conductance, where we look for Majorana zero-mode signatures. We can characterize such a signature by a conduction resonance, that is, a conductance peak in a region of zero polarization. We studied the electronic transport in a nanodevice composed of a quantum dot (QD), with only one energy level, coupled to two electrodes (Leads). The electrodes are connected to the quantum dot through ΓR and ΓL couplings. We couple to the quantum dot a zigzag chain of atoms containing 8 sites. The chain in question is on a topological superconducting substrate with p-wave pairing. C2i-1 and C2i are Majorana operators on each site. CA,1 and CB,1 are Majorana modes at the ends of the zigzag chain. For the internal couplings of the zigzag chain, we have the parameters h α and Δα, called hopping and Cooper parameter, respectively. We use the non-equilibrium Green functions, that is, the Keldysh formalism. Through these formalisms we deduce the Meir-Wingreen electric current formula and finally the electric current formula similar to the Landauer-Büttiker formula for the studied system, in equilibrium situations. Through these results, we used a matrix formalism for computational calculation, where we obtained the electric current and differential conductance graphs to characterize the design of the nanodevice. The I-V characteristic curves of the system show Majorana modes and the study of resonance in conductance has a behavior analogous to electric current in a field effect transistor.

  • JORGE AMARO DE SARGES CARDOSO
  • HETEROGENEOUS WIRELESS NETWORKS WITH MOBILE DEVICES OF MULTIPLE INTERFACES FOR SIMULTANEOUS CONNECTIONS USING FUZZY SYSTEM

  • Data: 12/08/2021
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  • With the exponential increase in heterogeneous wireless networks today, there has been a growing interest from the academic community for issues related to handover problems. The main objective of this paper is to evaluate the quality of service and performance of a device with a dual interface that connects simultaneously to two heterogeneous networks with no competition in the exchange of packets between them. It is a proposal to solve the mitigation of handover impacts. The tool used for evaluation was the Network Simulator 2. The results showed a better use of the band in comparison to the scenario using a traditional mobile device.

  • ANDREIA VANESSA RODRIGUES LOPES
  • ANÁLISE ESTATÍSTICA E MODELAGEM EMPÍRICA PARA CAMPUS DENSAMENTE ARBORIZADO UTILIZANDO A TECNOLOGIA LORA EM 915 MHZ

  • Data: 23/07/2021
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  • ANÁLISE ESTATÍSTICA E MODELAGEM EMPÍRICA PARA CAMPUS DENSAMENTE ARBORIZADO UTILIZANDO A TECNOLOGIA LORA EM 915 MHZ

  • RAPHAEL PABLO DE SOUZA BARRADAS
  • METODOLOGIA PARA ANÁLISE DE CRITICIDADE DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO SUBMETIDAS A DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIRETAS

  • Data: 14/07/2021
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  • Descargas atmosféricas diretas em redes aéreas de distribuição causam, inevitavelmente, sérios danos ao isolamento, levando frequentemente ao desligamento parcial ou total do sistema elétrico. A instalação de para-raios pode ser muito eficaz e é comumente usada para minimizar esse problema; no entanto, considerando que as redes de distribuição de energia geralmente apresentam um número muito grande de nós elétricos, o uso maciço de para-raios pode não ser economicamente viável. Dessa maneira, esta tese propõe uma metodologia para alocar pára-raios que podem reduzir significativamente o número de pára-raios a serem instalados, mas ao mesmo tempo mantendo um nível de proteção adequado para a rede de distribuição. A metodologia proposta, denominada Cruzamento de Descargas Diretas (CDD), analisa a criticidade da rede com base em dois fatores principais, que são as magnitudes das sobretensões e o número de flashovers provocados por descargas atmosféricas, e define uma função de desempenho usada para indicar o local recomendado para a instalação dos para-raios. Os estudos de simulação foram realizados usando duas redes de distribuição teste e o software ATP para demonstrar a eficácia da solução proposta, o que é confirmado pelos resultados apresentados.

  • IAGO RANIERI MIRANDA RODRIGUES MORAIS
  • AVALIAÇÃO DO IMPACTO DAS TENSÕES HARMÔNICAS NA TEMPERATURA DA CARCAÇA DE MOTORES ELÉTRICOS LIGADOS EM ESTRELA ATERRADA POR MEIO DE ANÁLISE DE REGRESSÃO E TERMOGRAFIA

  • Data: 13/07/2021
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  • Os motores elétricos são equipamentos elétricos largamente utilizados em diversos processos industriais, sendo responsáveis por uma parcela significativa do consumo de energia dessas indústrias. Ao longo dos últimos anos, os motores elétricos têm sofrido diversas melhorias em suas estruturas devido a sua grande importância em diversos setores da sociedade aliada com as pressões por ações mais sustentáveis e eficientes, o que os levou a atingir rendimentos em torno de 96%. No entanto, a presença de certos distúrbios que degradam a qualidade da energia elétrica pode afetar nocivamente o funcionamento desse tipo de máquina, e , consequentemente, a sua eficiência. Com base nesse contexto, esse trabalho buscou avaliar como as tensões harmônicas de baixa frequência (especificamente 2º, 3º e 5º harmônicos de tensão) impactam no aumento de temperatura da carcaça de motores elétricos classe IE2, IE3 e IE4 quando ligado em estrela aterrado utilizando termografia. Esse trabalho mostrou que as tensões harmônicas podem provocar um aumento significativo da temperatura da carcaça dos motores, onde destaca-se o 2º harmônico.
  • SIDNIR CARLOS BAIA FERREIRA
  • LORA GATEWAY OPTIMAL PLACEMENT METHODOLOGY IN A SMART CAMPUS
    SCENARIO USING EPSO METAHEURISTIC

  • Data: 06/07/2021
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  • The Internet of Things (IoT) paradigm connect objects by software, sensors, and several other applications to exchange information with other devices, people, and wireless systems. A Smart Campus scenario uses IoT to enable technologies that improve service performance and well-being for university campus users. A wireless communication network capable of connecting and transmitting information from devices and sensors with IoT application servers is necessary to make this scenario feasible. Low Power Wide Area Networks (LPWAN) have proven to be efficient for connecting intelligent devices. LoRa (Long Range) technology is a type of LPWAN operating in the unlicensed frequency range of 915 MHz, whose communication occurs through gateways that act as exchange points between the sensors and the central server. Optimizing the placement of these gateways and the quantity needed is essential for planning IoT networks and ensuring the quality of coverage. We propose a methodology that uses the Evolutionary Particle Swarm Optimization (EPSO), a meta-heuristic based on evolutionary and swarm intelligence, to determine the LoRa optimal gateway placement for Federal University of Pará – Campus Guamá (UFPA) Smart Campus. The UFPA propagation model, adjusted for the scenario, predicts the received signal strength and is used as an input parameter by EPSO. Four thresholds of signal reception sensitivity generated the optimal placement solutions, and we performed the solutions evaluations through the Pareto front. The stability of the meta-heuristic in finding solutions was confirmed using the Monte Carlo method. The results showed threshold sensitivity strong influence in gateways quantity and coverage area, resulting in a relevant parameter for the planning IoT-LoRa networks, which also implies in a propagation model consistent choice for the deployment scenario. The threshold sensitivity -104 dBm was more suitable for UFPA Smart Campus because forests separate the campuses, and EPSO selected centralized points with sufficient coverage radius for each campus. Based on these results, the optimal placement methodology can assist in the planning and implementation IoT-LoRa networks, reducing possible errors and, consequently, costs in a Smart Campus network design.

  • ELAINE CRISTINA SANTOS DA SILVA
  • NOVO MÉTODO ADAPTATIVO DE PROJEÇÃO DE ENERGIA INJETADA NO SISTEMA ELÉTRICO DE DISTRIBUIÇÃO, EM PERÍODO DE PANDEMIA DO COVID-19, UTILIZANDO REDES NEURAIS ARTIFICIAIS

  • Data: 05/07/2021
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  • Este trabalho tem por objetivo apresentar os resultados projetados de energia injetada no sistema de distribuição da concessionária Equatorial Pará e Maranhão, utilizando uma nova metodologia e com apoio das redes neurais artificiais para fazer predição de Energia Injetada em tempos de pandemia, que impactou diretamente os perfis de consumo. O principal desafio é tornar as previsões de energia mais aderentes a realidade, e com menores taxas de erro para tornar os resultados mais confiáveis na utilização do planejamento da empresa, pois o modelo proposto irá respaldar à área estratégica com uma opção viável de metodologia a ser utilizada, para direcionar as tomadas de decisões.

  • FLAVIANE LOUZEIRO DA SILVA
  • Methodology for obtaining the Break Points of the Large Scale Multi-Slope Model Using Genetic Algorithm.
  • Data: 02/07/2021
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  • The research and development of wireless communication systems are accompanied by the characterization of the channel on which the signal will be transmitted. In outdoor environments there are several factors that influence the propagation of the signal, such as large buildings, the characteristics of the environment: relief, topography and vegetation, among others, causing losses due to diffraction, reflection and scattering. In the design of wireless communication systems, knowledge of the characteristics of radio propagation in the propagation environment is essential. Thus, in the literature there are several works aimed at the analysis and construction of propagation models. These models assist in the design of wireless network coverage, making it a useful tool in the design of link systems. Numerous propagation prediction methods are available, among them there is the double slope model, known in the literature as Dual Slope and the model with multiple slopes, known in the literature as Multi-Slope. One of the challenges of these models is to obtain the segmentation distance of the route, in addition to the number of segmentation points for the model with multiple segments. Several methodologies have been proposed to solve these challenges and, in this work, a methodology will be presented to optimize this search with the aid of a genetic algorithm. The genetic algorithm is one of the main research topics in Evolutionary Computing, which in turn is a branch of Computational Intelligence research, proposing a new approach to solving problems inspired by natural selection. These algorithms simulate natural population survival and reproduction processes, comprised of a set of search and optimization techniques inspired by the natural evolution of the species. In this algorithm, the favorable characteristics configure patterns that are strengthened in the successors. In turn, unsuitable traits are rarely passed on to descendants so that they can disappear from the population. The objective function of the genetic algorithm assesses how efficient the segmentation distance proposed by the individual in the population is. In view of the results obtained, it is possible to conclude that the individual who has the best accuracy allows the decay coefficients most adjusted to the segments to be obtained. Thus, the methodology proved to be efficient for obtaining the reference distance in noisy channel modeling.

  • PEDRO BARBOSA DE SOUSA FILHO
  • DETECTION OF POTENTIAL FOCUSES OF REPRODUCTION OF MOSQUITOES OF THE GENDER AEDES: CASE STUDY IN THE CITY OF CANAÃ DOS CARAJAS - PA.

  • Data: 30/06/2021
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  • This work is the problem of detecting potential breeding spots for Aedes mosquitoes in urban areas, using computer vision and machine learning techniques, in a case study of the city of Canaã dos Carajás, in the state of Pará. In this context, it is proposed to use a set of aerial images, acquired by drone, which have different objects in various scenarios: different, altitudes and dispositions of the labeled objects. The images were manually annotated, and the objects separated into two major classes, Water, and garbage, to compose the training data set for the development of an automatic object detector based on the Yolov4 architecture. The results obtained in tests performed with images of urban areas in the city of Canaã dos Carajás, are possible satisfactory and indicators that the model presented works as an efficient solution to assist in the identification and detection of potential breeding grounds for mosquitoes in aerial images.

  • MARCELA ALVES DE SOUZA
  • UM FRAMEWORK PARA PLANEJAMENTO DE REDES EM ÁREAS RURAIS E REMOTAS CONSIDERANDO FATORES TÉCNICOS, ECONÔMICOS E SOCIAIS

  • Data: 30/06/2021
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  • A expansão dos serviços de banda larga e das aplicações de TIC representa um desafio significativo para as operadoras de banda larga, especialmente quando se considera os requisitos relacionados ao custo total de propriedade dessas tecnologias. Nos últimos anos, o processo de expansão avançou significativamente nos últimos anos, mas ainda representa um desafio a ser superado, dada a necessidade de prestar serviços de baixo custo às populações de áreas rurais e remotas. Questões relacionadas à geografia do local, baixa renda dos residentes e falta de infraestrutura pública levam a uma relação desvantajosa entre as receitas potenciais para as operadoras e os custos mais altos de implantação da infraestrutura de rede. Embora a literatura relacionada indique diversos esforços de pesquisa direcionados ao fornecimento de conectividade, faltam abordagens que considerem características específicas de tais regiões ou tenham serviços e aplicativos de rede adaptados às necessidades dessas comunidades. Assim, este trabalho propõe um framework técnico e econômico para a implantação de redes banda larga em áreas rurais e remotas, realizando o dimensionamento do custo total de propriedade da rede, considerando despesas de capital e operacionais da rede. O escopo da proposta também contempla a aplicação de técnicas de análise de viabilidade econômica para auxiliar a tomada de decisão por meio da compreensão do impacto dos investimentos financeiros realizados e dos lucros esperados pelas operadoras de banda larga. Além disso, propomos a utilização de indicadores socioeconômicos para projetar o potencial impacto social no desenvolvimento dessas regiões. Elaboramos um estudo de caso para demonstrar o funcionamento do framework proposto e seus principais componentes. Considerando dados reais de um município amazônico, mostramos, ao reduzir os custos de implantação, que é possível reduzir o custo de assinatura de serviços de banda larga para usuários finais, contribuindo assim para o processo de democratização do acesso aos serviços digitais.

  • DANIEL DA CONCEICAO PINHEIRO
  • INIBIDOR ROBUSTO DE EVENTOS DE RUNAWAY NO COMUTADOR DE TAPE DE REGULADORES DE TENSÃO SOB CENÁRIOS DE FLUXO INVERSO EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO ATIVAS E RECONFIGURÁVEIS

  • Data: 02/06/2021
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  • INIBIDOR ROBUSTO DE EVENTOS DE RUNAWAY NO COMUTADOR DE TAPE DE REGULADORES DE TENSÃO SOB CENÁRIOS DE FLUXO INVERSO EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO ATIVAS E RECONFIGURÁVEIS

  • JOÃO RODRIGO DA SILVA MUNIZ
  • “Desenvolvimento de Software para Automação da Modelagem de Redes Elétricas de Grande Porte no Alternative
    Transient Program”.

  • Data: 28/05/2021
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  • “Desenvolvimento de Software para Automação da Modelagem de Redes Elétricas de Grande Porte no Alternative
    Transient Program”.

  • ANDRÉ AUGUSTO PACHECO DE CARVALHO
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  • Data: 21/05/2021
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  • Atualmente, o 4G/LTE já é utilizado em 205 países por 661 diferentes operadoras, cobrindo 78% da população de acordo com a GSMA, assim pesquisas e estudos acerca da caracterização de canal para esta tecnologia são de extrema importância. Afim de explorar ambientes com características amazônicas, uma vez que modelos clássicos não contemplam valores que melhor caracterizem esse ambiente, foram realizadas campanhas de medições na cidade de Belém no Pará para modelagem de canal em larga escala em 1.8 e 2.6 GHz. E este trabalho, apresenta um novo método para encontrar parâmetros ótimos para os modelos SUI, ECC-33,UFPA e FI, por meio dos algoritmos de otimização meta-heurísticas: Algoritmo Genético (GA), Algoritmo do Morcego (BAT), Algoritmo de Polinização por Flores (FPA) e Cuckoo Search (CS) para uma modelagem robusta e mais precisa. Os modelos ajustados com os valores otimizados apresentaram melhores resultados quando comparados a modelagem sem otimização, validados pelas métricas de desempenho RMSE e Desvio padrão diminuindo em até 93%. Para a métrica de GRG-MAPE demonstrando uma acurácia nos resultados dos modelos otimizados. Mostrando que o uso de Algoritmos Meta-heurísticos Bioinspirados é uma boa opção para a modelagem de canal.

  • CAMILA SOUZA ALVES
  • ANÁLISE DE DESEMPENHO DE ESTRATÉGIAS CONVENCIONAIS E EMERGENTES PARA CONTROLE DE TENSÃO EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE BAIXA TENSÃO COM PRESENÇA DE MICROGERAÇÃO FOTOVOLTAICA

  • Data: 18/05/2021
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  • ANÁLISE DE DESEMPENHO DE ESTRATÉGIAS CONVENCIONAIS E EMERGENTES PARA CONTROLE DE TENSÃO EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE BAIXA TENSÃO COM PRESENÇA DE MICROGERAÇÃO FOTOVOLTAICA

  • CARLOS EDUARDO MOREIRA RODRIGUES
  • PROPOSTA DE METODOLOGIA DE CÁLCULO DE PERDAS TÉCNICAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA VIA REDES EQUIVALENTES DE ORDEM MINIMA

  • Data: 14/05/2021
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  •    As perdas de energia elétrica se constituem em uma questão fundamental no setor de distribuição, sendo uma consequência inevitável do transporte de energia dos pontos de suprimento até às unidades consumidoras e constituindo-se um dos fatores a serem considerados nas etapas de planejamento e operação da rede. Elas devem ser continuamente monitoradas para que sejam mantidas dentro de níveis aceitáveis a fim de assegurar a rentabilidade das concessionárias e a modicidade tarifária. Dada a importância da estimativa das perdas técnicas e não técnicas no sistema, ao longo dos anos diversas metodologias foram propostas para a aferição precisa dessas parcelas. Nesse contexto, no ano de 2018, foi apresentada uma nova proposta para o cálculo de perdas técnicas e não técnicas em redes de distribuição, a Impedância Equivalente Operacional (IEO), possibilitando a obtenção das parcelas de perdas com boa precisão e baixo custo computacional, sob diferentes condições operativas da rede. Tomando como base a proposta da Impedância Equivalente Operacional para o cálculo de perdas nos sistemas de distribuição, este trabalho apresenta uma metodologia de aplicação da mesma para um alimentador real de distribuição, tomando como ponto de partida a modelagem da rede no Open Distribution System Simulator (OpenDSS), considerando dados de medição de faturamento das unidades consumidoras, energia injetada nos alimentadores e na subestação, fator de potência medido nos alimentadores, campanhas de medição para caracterização do consumo das cargas para dias úteis, sábados e domingos e perdas dos medidores de energia conectados às unidades consumidoras. De posse de todos esses dados, é possível o cálculo das perdas técnicas devido ao atendimento às cargas regulares, das perdas não técnicas e das perdas técnicas devido ao atendimento às perdas não técnicas para os dias úteis, sábados e domingos e a posterior integralização dos dados para a obtenção dos resultados de perdas mensais em termos de energia.

  • HUGO PEREIRA KURIBAYASHI
  • FRAMEWORK PARA ORQUESTRAÇÃO CONJUNTA DE MECANISMOS DE ASSOCIAÇÃO DE USUÁRIOS E ALOCAÇÃO DE RECURSOS EM REDES MÓVEIS DE PRÓXIMA GERAÇÃO

  • Data: 14/05/2021
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  • A demanda de tráfego em sistemas de comunicação sem fio tem se tornado uma questão importante nas últimas décadas. Projeta-se uma tendência cada vez maior para os próximos anos, com a expectativa de que o tráfego de dados explosivo se materialize e os usuários móveis imponham novos requisitos de qualidade de serviço. Essa crescente demanda de tráfego, combinada com cenários de rede heterogênea cada vez mais complexos e densos (HetNet), apresenta cada vez mais desafios para as operadoras de rede móvel em termos de serviço, cobertura, balanceamento de carga e qualidade de serviço. Considerando o mecanismo de associação tradicional com base na potência máxima recebida, as HetNets tendem a permanecer desequilibradas, tornando um desafio atender aos requisitos de tráfego dos usuários móveis. Além disso, esta proposta de tese propõe uma abordagem baseada em aprendizado de máquina para orquestrar conjuntamente a associação de usuários e mecanismos de balanceamento de carga em HetNets. A abordagem proposta consiste em um otimizador de duas fases, onde ao invés de tentar maximizar a taxa de downlink alcançável por usuário, indicadores chave de desempenho como a satisfação da UE e perfis de QoS prioritários são considerados. A primeira fase acopla algoritmos de inteligência de enxame com métodos de agrupamento dinâmico para detectar e agrupar usuários com condições de canal ruins. Além disso, a segunda fase explora a adoção de técnicas de aprendizagem por reforço profundo para ajustar o processo de associação de usuários, para fornecer melhores condições de tráfego aos UEs. Esta fase considera as cargas das estações base e a relação sinal-interferência-mais-ruído (SINR) do equipamento do usuário, para influenciar de forma distribuída o comportamento da rede e otimizar o equilíbrio da rede. Ao considerar o uso de ferramentas de simulação, essa abordagem orientada a objetivos pode representar uma solução promissora para fornecer melhores níveis de satisfação do usuário a longo prazo.

  • RENATO LUZ CAVALCANTE
  • IMPACTO DA INSERÇÃO DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA EM SISTEMAS ISOLADOS ATENDIDOS POR TERMOELÉTRICAS A DIESEL

  • Data: 12/05/2021
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  • IMPACTO DA INSERÇÃO DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA EM SISTEMAS ISOLADOS ATENDIDOS POR TERMOELÉTRICAS A DIESEL

  • JOSÉ DE ARIMATÉIA ALVES VIEIRA FILHO
  • DESENVOLVIMENTO DE UMA BATEDEIRA DE AÇAÍ EM CORRENTE CONTÍNUA E MONITORAMENTO DE SUA APLICAÇÃO EM UMA EDIFICAÇÃO RIBEIRINHA NA AMAZÔNIA SUPRIDA POR SISTEMA FOTOVOLTAICO ISOLADO

  • Data: 28/04/2021
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  • DESENVOLVIMENTO DE UMA BATEDEIRA DE AÇAÍ EM CORRENTE CONTÍNUA E MONITORAMENTO DE SUA APLICAÇÃO EM UMA EDIFICAÇÃO RIBEIRINHA NA AMAZÔNIA SUPRIDA POR SISTEMA FOTOVOLTAICO ISOLADO

  • SERGIO AUGUSTO LOBO GLUCK PAUL
  • Automatic Detection of Azimuth Change in Antennas for 5G-IoT Networks Using Deep Learning

  • Data: 23/04/2021
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  • This work is about applied artificial intelligence techniques solving a telecommunications problem. 5G-IoT antennas will operate at high frequencies. Therefore, they individual coverage area will be smaller. Targeting the antenna correctly ensures adequate network coverage, but the antennas azimuths undergo many involuntary changes. The only way to audit azimuths on a mobile network is through manual measurements on each antenna, a time-consuming and unreliable task. The objective of this research is to present a digital solution for automatic measurement and detection of azimuth change in 5GIoT antennas. Using techniques of Deep Learning and Internet of Things, the proposed work inserts computer vision in the smart antennas concept. Satisfactory results in simulated tests are presented and prove that the model presented works as an efficient solution for azimuth auditing, collaborating with mobile networks coverage quality.

  • EDNEY ALMEIDA DO NASCIMENTO
  • ANALYSIS OF THE TIDAL EFFECT ON THE PROVISION OF RESOURCES IN HETEROGENEOUS RADIO ACCESS NETWORKS

  • Data: 12/04/2021
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  • The planning and analysis of the fifth-generation mobile networks (5G) considering phenomena such as the tidal effect, is extremely important for the efficiency and quality of services provided to users. The tidal effect can be characterized as the space-time fluctuation of data traffic, inevitable in different types of networks, generating areas of intense resource overload in places/periods of constant migration of people and use of mobile equipment. To study the impacts of this phenomenon in the face of the high demand for data from 5G networks, this work presents an analysis in the Manhattan (New York) scenario through real data from mobile subscribers collected from social networks based on geolocation LBSN (Location-Based Social Network). Factors for access availability, resource allocation and load provisioning in the network were considered, aggregating the main components of the C-RAN (Centralized Radio Access Network) and D-RAN (Distributed Radio Access Network) in the proposed model. Considering the impact of the problems caused by the tidal effect, as well as the high traffic demand expected by the 5G, it was evident in the studied scenario the importance of improvements in planning, in the choice of network access architectures used, in the models for scaling/provisioning network, as well as dynamic resource allocation schemes at times of varying traffic density. The results showed that the scaling and provisioning of Small Cells (SCs) can be performed to meet the changing demands of the network, applying dynamic resource allocation schemes in times of low and high traffic density, enabling a reduction of up to 10% in quantitative number of SCs, increasing the throughput of the data flow by 3.3%, reducing the probability of blocking by 3.6%. The results also demonstrated that the analysis of the tidal effect was able to determine the hotspots in the scenario where the demands demanded greater coverage resources, connections in the SCs and/or Macro Cells (BS), as well as the areas with the highest rates of disconnected users.

  • CARLOS ANDRE DE MATTOS TEIXEIRA
  • MORTALITY UNDERREPORTING: AN ANALYSIS OF EXCESSIVE DEATHS DUE TO SEVERE ACUTE RESPIRATORY SYNDROME DURING THE SARS-COV-2 PANDEMIC IN BRAZIL

  • Data: 26/03/2021
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  • MHuman history has been marked by devastating outbreaks of infectious diseases, many of which have occurred over periods of political, economic and social change in society. At the end of 2019, cases of one of a new variant of the coronavirus, the SARS-CoV-2, were reported by the World Health Organization (WHO) in the Hubei province, China. In January 2021, the COVID-19 pandemic exceeded 9.2 million confirmed cases and 220,000 deaths reported in Brazil. During the initial period of the pandemic, sudden increases in the number of cases of other respiratory system diseases were also identified. Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS), caused by the SARS-CoV, peaked at 557 reported deaths in the city of Manaus between March and May 2020, contrasting with only 8 deaths from the previous year. In this scenario, it is reasonable to state that there was a high underreporting of mortality during the COVID-19 pandemic in the country. This work aims to analyze and measure the excess deaths due to SARS that occurred during the SARS-CoV-2 pandemic in Brazil, in order to estimate the mortality underreporting occurred during the COVID-19 pandemic. Data from official Brazilian government sources were obtained to compose the time series of deaths by SRAG for the 27 capitals of Brazil. Time Series Prediction Models were used to predict the expected deaths for the year 2020. The predictions are then used to identify the anomalies that occurred during the pandemic period. Anomalies caused by excess mortality from SARS were detected starting in March 2020 for all the capitals of the country. The analyzes conducted in this work seek to contribute to the estimation of the real COVID-19 mortality scenario in Brazil, assisting government entities decision-making based on the correction of official data.

  • GABRIEL VIANNA SOARES ROCHA
  • ALOCAÇÃO ÓTIMA DE PARA-RAIOS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA USANDO ALGORITMOS GENÉTICOS E SIMULAÇÃO ATP

  • Data: 22/03/2021
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  • The efficient protection of electric power distribution networks against lightning discharges is a crucial problem for distribution electric utilities. To solve this problem, the great challenge is to find a solution for the installation of surge arresters at specific points in the electrical grid and in a sufficient quantity that can ensure an adequate level of equipment protection and be within the utility´s budget. As a solution to this problem using ATP (Alternative Transient Program), this paper presents a methodology for optimized surge arrester allocation based on genetic algorithm (GA), with a fitness function that maximizes the number of protected equipment according to the financial availability for investment in surge arresters. As ATP may demand too much processing time when running large distribution grids, an innovative procedure is implemented to obtain an overvoltage severity description of the grid and select only the most critical electric nodes for the incidence of lightning discharges, in the GA allocation procedure. Results obtained for the IEEE-123 bus electric feeder indicated a great reduction of flashover occurrence, thus increasing the equipment protection level.

  • EVELIN HELENA SILVA CARDOSO
  • NOVEL MULTILAYERED CELLULAR AUTOMATA FOR FLYING CELLS POSITIONING ON 5G CELLULAR SELF-ORGANISING NETWORKS

  • Data: 12/03/2021
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  • The fifth generation of cellular mobile networks (5G) will have a profound impact on the development of smart cities. Issues such as "How telecommunications operators will efficiently provide network infrastructure", "When and where service quality parameters are degraded or below expectations" should be considered. In this context, the use of base stations carried by Unmanned Aerial Vehicles (UAV) acting as flying cells to compensate the service of mobile networks in areas where telecommunications systems are challenged by abnormal conditions during their operation has attracted attention. This thesis presents an intelligent solution based on a Novel Multilayered Cellular Automata for the positioning of flying cells and the consequent improvement of the capacity of the network in temporary situations of heavy traffic, such as in congested avenues during some hours of the day, overcrowded events, disaster situations or hotspot traffic. In this new distributed approach, all base stations carried by UAVs operate in parallel. Self-organization arises from an emerging pattern based on the application of simple rules in a defined neighborhood. The proposed scheme considers backhaul and radio access network restrictions and users' requirements in terms of throughput in the downlink. From discrete simulation using MATLAB software, the results show that the proposed algorithm has a favorable performance compared to other schemes in terms of all the metrics considered. Thus, the simulated experiments show the benefits of the proposed solution for the fast and efficient positioning of several flying base stations to respond in real time to urgent changes in the network.

  • FITERLINGE MARTINS DE SOUSA
  • GRAPHENE NANORIBBONS WITH ARMICHAIR AND ZIGZAG EDGES APPLIED TO ANTENNAS WITH PBG SUBSTRATE IN THZ BAND

  • Data: 26/02/2021
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  • In this work, graphene nanowires are applied to patch antennas (the antenna patch is composed of graphene material). The radiation characteristics of these antennas are analyzed in the terahertz band. Antenna variations were designed to observe the influence of certain components in relation to the performance of the proposed antenna, such as pbg substrate, nanowire edges with armchair structure, nanowire edges with zigzag structure, pbg graphene and dielectric substrate. The first variation is the addition of graphene nanoribbons (armchair and zigzag) on the left and right edges of the graphene patch, in order to evaluate the influence of these structures on a patch antenna. Subsequently, air holes are inserted in the silica substrate in order to reduce the effect of surface waves and to increase bandwidth, the insertion of a graphene PBG substrate with dielectric material is also analyzed. Octave and HFSS software were used for the modeling and simulation of the antenna and its variations. The results obtained (loss of return, impedance, radiation diagram, gain and current density) were good when the structure was modeled only with silica substrate and the best nanoribbon contributed to the performance of the graphene patch antenna was that of the structure in zigzag. However, when the periodic substrate was added the antenna radiation characteristics improved considerably compared to antennas without the substrate with air holes.

  • DIÓGENES ERMESON DA SILVA PIRES
  • GELOTOPHOBIA AND SOCIAL COGNITION IN ACADEMICS AT UFPA

  • Data: 25/02/2021
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  • “Laughter is the best medicine”, this phrase, commonly used, supports the role of laughter in health and well-being. However, for some individuals with significant traces of gelotophobia, laughter is an emotional expression that harms life, causes shame and must be avoided at all costs. Consistent with this perspective, gelotophobia is characterized as a disorder where subjects with high scores are described as neurotic and introverted, presenting a paranoid tendency to anticipate mockery. Although research on the topic has progressed in the past two decades, the scientific community is investigating the potential achievements of gelotophobia in reaction to eye contact. Previous studies have pointed to difficulties in discriminating the direction of the gaze as the basis for possible misinterpretations of the intentions or mental states of others. The present work examines whether the predisposition to gelotophobia influences the difficulty in discriminating other people's mental states through the interpretation of the gaze. A collection was carried out with the application of two psychometric instruments. The first, the GELOPH <15> self-report questionnaire to analyze traces of gelotophobia and the second, a Revised Mind Reading in the Eyes (RMET) test, a 36-item assessment to analyze the ability to interpret mental states from of facial expressions. Sixty students from UFPA participated in the study, recruited through calls directed to students who identified themselves with anxiety symptoms affecting their academic performance. The results of the study indicated that gelotophobes made more mistakes than non-gelotophobes in the task of gaze discrimination. As expected, the sample scores for gelotophobia exceeded the average when compared to other studies involving samples of healthy individuals with high reliability (α = 0.90). Just as the RMET score was compatible with the literature on reliability (α = 0.66). In addition to the main hypothesis, it was found in the second test that gelotophobes were more likely to have difficulties in the task of social cognition when separating certain stimuli by blocks of emotional valence. Therefore, statistically, the two proposed tests were relevant in the task of understanding eye contact and the influence of fear of being ridiculed in a task of discriminating the gaze.

  • YAGO GOMES DA CONCEICAO
  • NUMERICAL ANALYSIS OF SPR SENSOR IN SPCE CONFIGURATION BASED ON TWO LAYER GRAPHENE BY FINITE ELEMENT METHOD

  • Data: 25/02/2021
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  • In this dissertation, we present a proposal for a surface plasma resonance sensor (SPRsensor) in the surface plasma coupled emission configuration (SPCE) based on two layers ofgraphene. The numerical analysis of the sensor is performed by the Finite Element Method,where the near and far fields in the sensor structure are calculated. The model consists of amultilayer structure: Air/ Graphene/ SiO2/ Graphene/ Prism BK7, with an infinitesimalhertzian dipole operating in the Terahertz range with λ ≈ 250μmsimulating the analytes (which behave like re-irradiating particles) to be detected in the sensor’s output response.Graphene layers are modeled as current surface densities Js0 with conductivity described bythe Kubo Formula. At first, a comparative approach is made between the model proposedin the THz range and a reference model in the optical range. Then, two parametricanalysis of the near and far field are performed: one as a function of the chemical potential (μc = 0 eV, 0.3 eV, 0.4 eV, 0.5 eV e 0.6 eV) applied to the graphene layers. In the secondanalysis, the dipole’s orientation is set at θ = 0°, 45° e 90° while the dipole’s heightregarding to the sensor’s surface is changed by h ≈ 8 μm, 40 μm and 80 μm for each ofthe orientations, where we verify the coupling of TM waves in the prism region and itsimprovement in the sensor’s directivity and sensitivity, implying that graphene improvessensors in the SPCE configuration.

  • PAULO RODRIGUES AMARAL
  • NUMERICAL ANALYSIS OF NANOANTENNA ARRAYS APPLIED TO EFFICIENT WIRELESS NANOLINKS

  • Data: 24/02/2021
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  • In the present work, is analyzed theoretically, an arrangement of plasmonic optical nanoantenna applied to wireless optical nanolink. The antenna is composed of a dipole, three directors and a reflector forming a nanoantena Yagi-Uda. The modeling of the antenna and its application was made using the software COMSOL Multiphysics. For the nanoantenna, the input impedance, directivity, gain, radiation efficiency, reflection coefficient, radiation diagram, and the effect of a silicon dioxide (SiO2) truncated substrate on the resonant properties of the antenna are investigated. For the nanolink, a comparative analysis is made of links formed by Yagi-Uda and dipole antennas in three situations, the first with nanoantennas positioned in free space, a second with as nanoantennas on top of the semi-infinite substrate of SiO2, and a third with nanoantennas on top of a semi-infinite truncated substrate of SiO2. Where we investigated the effect of the truncated substrate on the transmission power and on the near electric field for the Yagi-Uda/dipole, Yagi-Uda/Yagi-Uda and dipole/dipole nanolinks. The results showed that for the three links, the situation in which the antennas are positioned on top of the semi-infinite substrate of SiO2 presented the best power transmission performance. In addition, the three links in the three situations can operate with good power transmission around 170 THz, which is of great importance for future applications in nanoscale wireless communication.

  • SAMILLE CRISTINA PIEDADE COSTA
  • CÁLCULO DE PERDAS TÉCNICAS E NÃO TÉCNICAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO: UMA ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE AS METODOLOGIAS DA ANEEL E DA IMPEDÂNCIA EQUIVALENTE OPERACIONAL

  • Data: 23/02/2021
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  • Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) vem desenvolvendo ao longo dos anos uma metodologia única e original para o tratamento regulatório das perdas de energia no Brasil, tratando em regulações distintas as perdas técnicas e as perdas não técnicas. As perdas técnicas são calculadas de acordo com os procedimentos definidos no Módulo 7 dos Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional (PRODIST), cuja metodologia consiste basicamente no cálculo do fluxo de carga utilizando informações extraídas do banco de dados da distribuidora, considerando modelos específicos para elementos do sistema como medidores e ramais de ligação. Já as perdas não técnicas, são calculadas de acordo com as regras descritas no Submódulo 2.6 dos Procedimentos de Regulação Tarifária (PRORET). Diversas metodologias foram objeto de estudo no setor elétrico com objetivo de realizar o cálculo das perdas técnicas e não técnicas, soluções que envolvem desde fluxo de carga até o uso de ferramentas de inteligência computacional. Neste sentido, esta dissertação tem como objetivo fazer uma análise comparativa entre a metodologia de calculo de perdas desenvolvida pela ANEEL e a Metodologia da Impedância Equivalente Operacional (IEO), método que possibilita calcular com boa precisão e baixo custo computacional as perdas técnicas e não técnicas em redes de distribuição sob diferentes condições operativas. Os algoritmos de cálculo foram implementados no software Open Distribution System Simulator (OpenDSS) e foram realizadas simulações em um alimentador real pertencente à área de concessão da distribuidora de energia do Estado do Pará, para a verificação do cálculo de perdas técnicas e não técnicas.

  • DANIEL VICTOR TEIXEIRA LIMA
  • A HEURISTIC FOR OPTIMIZING DATA COMMUNICATION NETWORKS TO SUPPORT THE IMPLEMENTATION OF SMART GRIDS

  • Data: 19/02/2021
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  • The resource allocation optimization problem is described as the distribution of resources obeying a set of restrictions imposed by the applications to be implemented in each scenario. From there, the construction of analytical and heuristic models combined with computer simulations is necessary to assess the operational viability of scenarios that have critical requirements for their applications. In this context, a graph model was used to formalize the network optimal resource location problem presented, which in turn was solved through a genetic algorithm that takes into account the expected QoS for Smart Grid applications. The proposal is efficient as it finds an economically viable topology that meets the technical requirements.

  • ANDRÉ PINTO LEÃO
  • LEVANTAMENTO EXPERIMENTAL DE CURVAS CARACTERÍSTICAS DE FALTAS DE ALTA IMPEDÂNCIA NAS SUPERFÍCIES DE MAIOR OCORRÊNCIA PARA REDES AÉREAS DE DISTRIBUIÇÃO

  • Data: 10/02/2021
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  • O presente trabalho apresenta o levantamento experimental de diversas curvas características de faltas de alta impedância (FAI), em redes aéreas de distribuição, nas superfícies onde sua ocorrência é mais frequente, sendo estas informações essenciais para um dos métodos mais proeminentes atualmente utilizados para modelagem deste tipo de falta. Nele são apresentados testes experimentais ocorridos em uma Fonte Ressonante, os resultados iniciais obtidos e a avaliação complementar do uso deste equipamento para o objetivo proposto. Registra o projeto e a montagem de um laboratório para testes experimentais de faltas de alta impedância (FAI) em redes aéreas de distribuição, o único trifásico localizado em toda a bibliografia verificada, onde as principais características de FAI foram confirmadas em diferentes superfícies. Detalha testes inéditos realizados em quatro diferentes tipos de galhos de árvores, onde foram obtidos registros de muitas características conhecidas da FAI. Confirma as condições de ocorrência da FAI e a presença de suas características em superfícies classicamente testadas como a terra, a areia, o seixo, entre outras, possibilitando a obtenção das curvas características da maioria delas. Por fim, o trabalho apresenta às comunidades acadêmica e científica resultados inéditos aos estudos da FAI, uma estrutura única e versátil chamada LABFAI, a qual pode se utilizada para ampliar o conhecimento deste tipo de falta, já que possibilita a realização de experimentos em diversas condições reais de ocorrência, mas que por questão de estrutura e ou conveniência ainda não foram testadas.

  • MAICKSON PATRICK VIANA LEAO
  • ESTRATÉGIAS DE CONTROLE DIGITAL DOS TIPOS POSICIONAMENTO DE PÓLOS E IMC APLICADAS AO PROBLEMA DE REGULAÇÃO DE TENSÃO EM CONVERSOR BUCK DE 5KVW

  • Data: 03/02/2021
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  •  Os conversores de potência CC-CC possuem um amplo leque de  aplicações nas áreas industriais, de energia, e veicular. Possuem características não lineares devido a variação paramétrica de seus componentes e do ponto de operação. Além disso, o acoplamento com outros subsistemas de conversão resulta em consequências diversas, entre elas, o aparecimento de cargas de potência constante. O que abre precedentes para pesquisas relevantes nesta área. Nste trabalho, implementa-se um sistema conversor CC-CC abaixador na topologia Buck para regular um Elo CC que, por sua vez está acoplado a outros dois conversores. Este elo é controlado por modulação de largura de pulso (PWM), a fim de atenuar os problemas já mencionados e somar na construção de uma base documental para pesquisas futuras. Desta forma, considerando-se como uma boa prática de projeto, realizou-se primeiramente a construção de um ambiente de simulação não linear que permita a identificação e modelagem da dinâmica de um sistema conversor do tipo Buck. E assim, encontrar um modelo prático que possibilite o projeto e implementação de controladores digitais testados ainda em ambiente de simulação como requisito obrigatório para posterior implementação em ambiente experimental. As técnicas de controle digital, embarcadas através de equações de diferenças no microcontrolador, são do tipo PID e projetadas através de dois métodos diferentes. O primeiro método é técnica de posicionamento de pólos, implementada a uma estrutura canônica RST no domínio de tempo discreto. A segunda consiste em uma técnica de Controle de Modelo Interno (IMC), de ordem aumentada pela sintonia de um filtro derivativo. Ambas são projetadas a fim de obterem-se boas condições de desempenho e robustez diante das não linearidades da planta e diferenças entre modelo e processo. Utiliza-se de índices integrais, ISE e ISCS, para a análise quantitativa e comparação de desempenho entre os controladores. Assim como de análises gráficas para comparação das curvas de resposta inerentes a cada ação de controle.


     

  • CLEVERSON VELOSO NAHUM
  • THE CONNECTED ARTIFICIAL INTELLIGENCE (CAI) TESTBED FOR EXPERIMENT WITH 5G VIRTUALIZED NETWORKS

  • Data: 29/01/2021
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  • The fifth-generation (5G) cellular networks incorporate a large variety of technologies in order to address very distinct use cases. Assessing these technologies and investigating future alternatives are complicated when one relies only on simulators. 5G testbeds are an important alternative to simulators and many have been recently described, emphasizing aspects such as cloud functionalities, management and orchestration. This dissertation presents a 5G mobile network testbed with a virtualized and orchestrated structure using containers, which focuses on integration to artificial intelligence (AI) applications. The presented testbed uses open-source technologies to deploy and orchestrate the virtual network functions (VNFs) to flexibly create various mobile network scenarios, with distinct fronthaul and backhaul topologies. Distinctive features of the testbed are its relatively low cost and the support to using AI for optimizing the network performance. The dissertation explains how to deploy the testbed structure and reproduce the presented results with the provided code. AI-based radio access network~(RAN) slicing and VNF placement are used as examples of the testbed capabilities.

  • LAURO BRITO DE CASTRO
  • ACCESS NETWORKS BASED ON OPEN SOFTWARE AND HARDWARE TECHNOLOGIES. CASE STUDY IN 2G, 4G AND 5G CELLULAR NETWORK IMPLEMENTATIONS

  • Data: 29/01/2021
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  • The success of mobile networks has driven the commercialization of a new generation standardized by 3GPP approximately every ten years. However, the scope of applications and the requirements for the fifth generation (5G) network stand out when compared to those of predecessors. While the first two generations focused mainly on voice transmission, the others started to include data services and boost markets such as vehicular networks, UAV, IoT (Internet of things) and Industry 4.0. This paper presents the implementation of access networks, based on second generation (2G) features through the CELCOM Project and fourth and fifth generation (4G and 5G) through the PA5Ge network, on the campus of the Federal University of Pará (UFPa). The networks meet the 3GPP standards using open source software projects, Software Defined Radio (SDR) equipment and licensing for operation for scientific and experimental purposes in the 900 MHz and 700 MHz band, respectively. Preliminary assessments demonstrate the operation of the CELCOM network in the target locations through calls, message exchange services and signal level tests. In Pa5Ge, which has modern features such as the virtualization of network functions (VNFs) and centralized radio-access architecture (C-RAN), the traffic generated by emulated users connected to the cellular network is demonstrated, the operation information of the network, eNB configuration, container management tests and traffic analysis. In this context, the main contribution of this work is to describe the projects and stages for the implantation of the networks and their operation, from licensing aspects to technicians, in order to promote similar initiatives to establish platforms for experimental research and also in the scope of humanitarian engineering through telecommunications.

  • JONATA PAULINO DA COSTA
  • RECURRENT NEURAL NETWORK LSTM FOR CLASSIFICATION OF CRIME INDICATOR TWITTERS IN THE CITY OF BELÉM DO PARÁ

  • Data: 29/01/2021
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  • Twitter has become a great source of research data for knowledge discovery, being a social network that disseminates, in addition to personal information, it is possible to share opinions and information about events in general. Considering this, the present study aims to develop a classifier in order to analyze and identify criminal and non-criminal tweets. The Recurrent Neural Network Long Short-Term Memory (RNN – LSTM) was tested for this classification process. For the execution of the algorithm, it was necessary to create a database, since there are no studies or databases available related to the classification of news tweets in crime or not, they were collected from newspaper accounts in the city of Belém and classified manually , containing 6000 records. The results obtained with the use of RNN - LSTM proved to be quite satisfactory for the chosen domain. Based on the results of this research, we observed the effectiveness of the RNN classifier (LSTM) reached the F1 score value of 98%, accuracy of 81% and coverage of 83%. With the results obtained, it can be analyzed that the Recurrent Neural Network (LSTM) is the efficient and satisfactory classifier model for the classification process of tweets related to crimes.

2020
Descrição
  • NAJMAT CELENE NASSER MEDEIROS BRANCO
  • ANÁLISE PROBABILÍSTICA DA CONEXÃO DE SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA EM ESTAÇÕES DE RECARGA DE VEÍCULOS ELÉTRICOS CONSIDERANDO ASPECTOS TÉCNICOS, ECONÔMICOS E AMBIENTAIS

  • Data: 22/12/2020
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  • ANÁLISE PROBABILÍSTICA DA CONEXÃO DE SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA EM ESTAÇÕES DE RECARGA DE VEÍCULOS ELÉTRICOS CONSIDERANDO ASPECTOS TÉCNICOS, ECONÔMICOS E AMBIENTAIS

  • SUELENE DE JESUS DO CARMO CORREA
  • NON-INTRUSIVE LOAD MONITORING SYSTEM USING STACKED NEURAL NETWORKS AND NUMERICAL INTEGRATION

  • Data: 22/12/2020
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  • Population growth and new consumer needs, among other factors, have lead to growing energy demand, without a concomitant increase in energy generation. This way, reduction and rationalization of energy consumption, especially by residential users, have become a global concern generating a need for developing techniques for efficient management and distribution of the available energy. Non-Intrusive Load Monitoring (NILM) techniques have provided valuable information about energy consumption for power generation companies as well as consumers. Such information is important  for making decisions related to sustainable use of energy resources. This study proposes an automated system based on Artificial Neural Network for performing some of the NILM tasks. A stacked neural network was developed to extract features of power signals of appliances to identify those in operation during a given period. This information is then used to disaggregate individual appliance loads through the total aggregate signal, and consumption is calculated through numerical integration. The system was tested using real data from two databases about appliances with On/Off, multi-level, and variable consumption patterns collected in low frequency. The performance metrics, resulting from identification and disaggregation tasks, demonstrate the efficiency of the proposed system.

  • ANDREY RAMOS VIEIRA
  • INCORPORAÇÃO DE RESTRIÇÕES DE PROTEÇÃO AO PROBLEMA DA RESTAURAÇÃO DE SERVIÇO EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RADIAIS

  • Data: 18/12/2020
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  • INCORPORAÇÃO DE RESTRIÇÕES DE PROTEÇÃO AO PROBLEMA DA RESTAURAÇÃO DE SERVIÇO EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RADIAIS

  • IGOR ANTONIO AUAD FREIRE
  • 5G FRONTHAUL SYNCHRONIZATION VIA IEEE 1588 PRECISION TIME PROTOCOL: ALGORITHMS AND USE CASES

  • Data: 17/12/2020
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  • Fronthaul networks have evolved substantially to meet the demands of fifth-generation (5G) cloud radio access networks. In particular, the industry has converged to Ethernet as the main transport technology, with fronthaul-specific encapsulation protocols running on top of it. Since traditional Ethernet is asynchronous and does not support timing distribution, clock synchronization protocols such as the IEEE 1588 precision time protocol (PTP) have gained a fundamental role in the operation of the 5G fronthaul. This work thoroughly analyzes the challenges for PTP-based synchronization in this context, with particular focus on the so-called partial timing support (PTS) scenario, where some network elements do not actively contribute to PTP’s operation. The fundamental problem of PTS is that the network imposes a harsh environment for accurate clock distribution, primarily due to the packet delay variation. As a result, non-conventional strategies have to be exploited to process PTP timing signals. This work explores various estimation strategies for this scenario. Furthermore, it describes an experimental Ethernet fronthaul setup based on field-programmable gate arrays (FPGAs), which was developed to evaluate the synchronization algorithms. In the end, it also investigates practical 5G use cases for synchronized timing signals that were implemented in the testbed.

  • ALEX DE SOUZA VIEIRA
  • PRODUCTION AND EVALUATION OF AN EDUCATIONAL PROCESS FOR HUMAN–COMPUTER INTERACTION (HCI) COURSES

  • Data: 27/11/2020
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  • This work presents a teaching and learning process for Human–Computer Interaction(HCI) courses, combining traditional lecture-based classroom, active learning and Project Based Learning elements, such that students can increase their understanding over HCI. In undergraduate science computing, the academic curriculum is composed of theoretical and practical courses. The theoretical courses address more abstract content. This process intends to increase the envolving of students over the theoretical discipline of HCI. This work shows a different approach to improve student retention for a better understanding of the theoretical aspects over HCI. This proposed process has three mainstages and, as newness, uses the t-learning concept to simulate interactive educational videos. In the first stage, the teacher presents concepts of HCI using traditional lecture-based classroom. The second stage is active learning, where students make oral presentations or make of learning objects based on interactive videos to reinforce their self-comprehension over theoretical content. The third stage is the PBL activity of the production of new learning objects based on interactive videos. The results show higher statistical scores using the proposed method in comparision with the traditional lecture-based classroom used in HCI course. A total of 131 students concepts were compared in this work, that uses traditional lecture-based classroom, with 113 students concepts that use the proposed method. The results indicate that there are advantages in proposed method, because it helps reduce the number of reproved students and increases the average students grade.

  • HOSAIAS ALVES DOS PRAZERES SILVA
  • CONTRIBUIÇÃO DA GERAÇÃO SOLAR FOTOVOLTAICA NA CERTIFICAÇÃO DE EDIFICAÇÕES PÚBLICAS PELO RTQ-C E EM EDIFÍCIOS DE ENERGIA ZERO: LABORATÓRIO DE ENSINO DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

  • Data: 30/10/2020
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  • Esse trabalho apresenta a contribuição da geração solar fotovoltaica como fonte renovável na metodologia para obtenção de Etiqueta Nível A em certificação de Eficiência Energética e para a transformação em Edifício de Energia Zero, sendo aplicável a edificações e laboratórios de ensino públicos. O passo-a-passo da metodologia consiste essencialmente em duas etapas: a primeira, através de um diagnóstico energético da edificação analisada seguindo as diretrizes estabelecidas no Regulamento Técnico da Qualidade em Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos – RTQ-C, resultando numa proposta de melhoria energética, financeira e ambiental processada com o auxílio do software RETScreen®; e a segunda, dimensionando um sistema de geração solar fotovoltaica, a partir de dados de medição local e do software Meteonorm®, como bonificação para obtenção da Etiqueta Nível A dos níveis do RTQ-C e com capacidade de produção de energia que torne o balanço energético da edificação positivo, tornando-a um Edifício de Energia Zero. A fim de contextualizar a relevância do trabalho e atualizar o leitor no estado da arte aplicável à metodologia, é apresentada uma revisão bibliográfica direcionada aos benefícios da Eficiência Energética nas edificações públicas e ao RTQ-C; ao cenário atual, aplicação e contribuição da Energia Solar Fotovoltaica no desenvolvimento sustentável, na obtenção de classificações reconhecidas nacional e internacionalmente para edifícios públicos; e aos conceitos atualmente utilizados pela comunidade acadêmica para caracterização de Edifícios de Energia Zero. A revisão bibliográfica e a metodologia foram aplicadas em estudo de caso do Laboratório de Engenharia Elétrica e Computação – LEEC, situado no Campus Guamá da Universidade Federal do Pará, com apresentação dos resultados energético, financeiro e ambiental, mostrando ser uma inovação a ser aplicada em instituições e edificações públicas que possuam espaço disponível e infraestrutura semelhante à do LEEC.      

  • CLEONOR CRESCENCIO DAS NEVES
  • INVESTIGAÇÃO EXPERIMENTAL DE UM ESTRATÉGIA DE CONTROLE ROBUSTO PARAMÉTRICA APLICADA A UMA MICROREDE CC ALIMENTADA POR GERADORES FOTOVOLTAICOS

  • Data: 30/09/2020
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  • Esta tese apresenta uma proposta da forma direta do controlador digital robusto usando a estrutura do polinômio RST baseado sobre a otimização convexa da esfera de Chebyshev. Para verificar a estabilidade robusta e o desempenho robusto é utilizado uma fonte Fotovoltaica formando uma microrede. Para esta abordagem foi utilizado um conversor buck DC-DC.  E também é apresentada a modelagem matemática da planta fotovoltaica e simulação no ambiente do MATLAB para uma análise de seu desempenho na geração de energia elétrica em malha aberta fechada. Esta metodologia levou em consideração os parâmetros de incertezas e a restrição da esfera de Chebyshev que garante o desempenho robusto e a estabilidade robusta do sistema no domínio discreto. Para este fim, um modelo matemático para o conversor Buck DC DC foi considerando com as incertezas das variáveis elétricas, tal como cargas resistivas, indutância, capacitância e variação da fonte de tensão, e para obter o modelo discreto o modelo discreto do sistema foi usado a transformação bilinear. A metodologia proposta é comparada com duas outras projetadas no domínio discreto: Alocação clássica de polos e a metodologia robusta baseada no teorema de Kharitonov. Foram realizadas várias etapas de experimentação para avaliar o comportamento da metodologia de controle quando o sistema foi submetido a variação paramétrica da carga resistiva e variação do set point de tensão. E por fim, o resultado mostra que a metodologia proposta superou as outras abordagem em 90% dos testes e garante a estabilidade robusta e o desempenho robusto quando o sistema é submetido a uma família de incertezas paramétricas.

  • MOISES FELIPE MELLO DA SILVA
  • MACHINE LEARNING AND COMPUTER VISION TECHNIQUES FOR DAMAGE DETECTION AND MODAL ANALYSIS

  • Data: 28/09/2020
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  • As the structural health monitoring (SHM) process evolves from research to practice new challenges arise from their practical implementations. Normal variations in the structure's dynamics caused by operational and environmental conditions are still one of the biggest challenges for real applications of automated monitoring systems. In those cases, the normal variability can mask the existence of damage or blur the severity of damage occurrence. In the context of SHM applications, data normalization is referred to as the process of filtering these normal effects to provide a proper evaluation of the structural health condition and, although the number of approaches for normalization is growing fast, most of them still imposing serious limitations for deployment in real-world monitoring campaigns, mainly related to constraints regarding the data distribution and model parameters, which in many cases still not producing an adequate damage detection performance. On the other hand, a growing number of applications require autonomous non-contact approaches for vibration-based monitoring, pushing efforts into the development of vision-based techniques for modal analysis and modal identification, which can be coupled with machine learning algorithms for real-time dynamics monitoring. Despite some recent and impressive applications of computer vision techniques for SHM, the majority of works still relying on the positioning of speckle or high-contrast markers over the surface of the structure, which can greatly reduce their range of applicability. Therefore, as major contributions, the present thesis addresses the development and proposes novel output-only approaches for data acquisition, modal analysis and damage detection based on computer vision and machine learning techniques, capable of blindly identify high-resolution full-field vibration modes from video measurements only, detect and potentially quantify the damage level in structures of arbitrary complexity. First, machine learning algorithms are proposed for intelligent vibration-based damage detection on accelerometer data. A deep autoencoder is designed to autonomously learn the normal vibration condition of a monitored structure and then identifies damaged conditions from changes in the modal (natural) frequencies. Additionally, a cluster-based technique is introduced to classify different undamaged and damaged conditions of a structure, providing useful insights on the structural behavior. This straightforward clustering procedure automatically discovers the optimal number of clusters representing the main state conditions of the structural system without requiring any manual parameter setting. Second, techniques for blindly identify full-field high-resolution mode shapes and other modal parameters from video measurements only are introduced to performing 2D modal analysis using commercial cameras, with application on bench-scale laboratory structures and for other problems involving 2D wave decomposition. Additionally, it is introduced the first approach to date for efficient and extremely high-resolution 3D structural dynamic modal analysis from dynamic point cloud data acquired using a commercial, low-cost, time-of-flight imager. Solutions to the blind source separation problem are employed to estimate high-resolution 3D mode shapes, modal coordinates, and resonant frequencies using a modified version of the technique employed for the 2D case. It is demonstrated that the proposed approaches have the potential of being general-purpose ones, capable of performing modal analysis and monitoring of amorphous structures. All proposed techniques are validated on laboratory experiments and real-world vibration monitoring datasets to demonstrate their ability to perform the monitoring of varied forms of structures under different conditions and scenarios. Keywords: Video-based dynamics monitoring, Non-contact measurements, Damage-sensitive feature extraction, Stacked autoencoders, Blind source separation, Output-only modal analysis, Damage identification

  • RODRIGO LISBOA PEREIRA
  • TEORIA DOS JOGOS E INTERAÇÃO SOCIAL AUTO ADAPTATIVA PARA CONTROLE DE PRESSÃO SELETIVA E RECOMBINAÇÃO EM ALGORITMOS GENÉTICOS PARALELOS

  • Data: 09/09/2020
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  • TEORIA DOS JOGOS E INTERAÇÃO SOCIAL AUTO ADAPTATIVA PARA CONTROLE DE PRESSÃO SELETIVA E RECOMBINAÇÃO EM ALGORITMOS GENÉTICOS PARALELOS

  • ALLAN DOS SANTOS BRAGA
  • MODELOS DE RÁDIO PROPAGAÇÃO BASEADOS EM MACHINE LEARNING USANDO PARÂMETROS GEOMÉTRICOS PARA PERCURSO MISTO CIDADE-RIO

  • Data: 04/09/2020
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  • MODELOS DE RÁDIO PROPAGAÇÃO BASEADOS EM MACHINE LEARNING USANDO PARÂMETROS GEOMÉTRICOS PARA PERCURSO MISTO CIDADE-RIO

  • HAROLDO GOMES BARROSO FILHO
  • METODOLOGIA TRADE OFF EM ALGORITMOS DE RASTREAMENTO PARA EXTRAÇÃO DE PADRÕES EM DISTÚRBIOS DA FALA

  • Data: 03/09/2020
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  • METODOLOGIA TRADE OFF EM ALGORITMOS DE RASTREAMENTO PARA EXTRAÇÃO DE PADRÕES EM DISTÚRBIOS DA FALA

  • HELIO RENATO OEIRAS FERREIRA
  • ULTRA BROADBAND FSS DESIGN AND SYNTHESIS FOR SATELLITE COMMUNICATION SYSTEM APPLICATIONS USING MULTIOBJECTIVE NATURAL OPTIMIZATION

  • Data: 24/08/2020
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  • A evolução da computação tem possibilitado avanços substanciais em pesquisas relacionadas à engenharia e em projetos industriais. Nestas áreas, o emprego de ferramentas computacionais tem se intensificado para simulação e obtenção de determinados parâmetros do projeto. No entanto, a crescente demanda por precisão e o aumento gradativo da complexidade das estruturas e sistemas, resulta num processo de simulação cada vez mais demorado, pois a avaliação de um único critério pode consumir várias horas, bem como vários dias ou até mesmo semanas. Logo, um método que minimize o tempo de simulação e otimização, pode, assim, economizar tempo e dinheiro. Nesse contexto, a computação bioinspirada (bioinspired computing - BIC), se apresenta precisa e eficiente, onde muitos métodos computacionais tradicionais falham e, consiste em novo mecanismo para suprir tais dificuldades. Assim, neste trabalho, é realizado um estudo acerca de alguns dos algoritmos BIC mais utilizados na atualidade para projeto e otimização de problemas gerais na engenharia e na indústria. Doravante, se vislumbra desenvolver um código de otimização meta-heurístico multiobjetivo que apresente menor custo computacional e, consequentemente, menor tempo para processamento dos dados. Inicialmente, é realizada uma investigação eletromagnética da superfície seletiva de frequência do tipo losango planar estudada, através de simulações computacionais. A análise numérica é feita usando os métodos FEM com o auxílio de software comercial. O processo de síntese consiste em sintonizar a frequência de ressonância da estrutura e a largura de banda para operação em sistemas de comunicação via satélite, mais precisamente na Banda-X, e Ku. A modelagem das estruturas é realizada por uma rede neural artificial e o processo de otimização é realizado por algoritmos meta-heurísticos. Os resultados obtidos por esses códigos são comparados aos simulados pelo software comercial e aos medidos. Observou-se boa concordância entre os resultados simulados e medidos, bem como uma substancial redução no tempo de processamento da estrutura otimizada.

  • BRUNO NICOLAU MAGALHAES DE SOUZA CONTE
  • CLUSTERIZAÇÃO, CLASSIFICAÇÃO E PREDIÇÃO DE “PRÉ-EFEITO ANÓDICO” DE CUBA ELETROLÍTICA DE ALUMÍNIO PRIMÁRIO

  • Data: 21/08/2020
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  • CLUSTERIZAÇÃO, CLASSIFICAÇÃO E PREDIÇÃO DE “PRÉ-EFEITO ANÓDICO” DE CUBA ELETROLÍTICA DE ALUMÍNIO PRIMÁRIO

  • GLEISON DE OLIVEIRA MEDEIROS
  • UM FRAMEWORK INTELIGENTE BASEADO EM PREVISÕES DE QOE PARA O BALANCEAMENTO DE CARGA EM REDES 5G

  • Data: 20/08/2020
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  • UM FRAMEWORK INTELIGENTE BASEADO EM PREVISÕES DE QOE PARA O BALANCEAMENTO DE CARGA EM REDES 5G

  • DANIELLE LIMA GUEDES
  • COMPARAÇÃO DE METODOLOGIAS DE AVALIAÇÃO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE EDIFICAÇÕES COM APLICAÇÃO VISANDO O CONSUMO DE ENERGIA QUASE ZERO

  • Data: 14/08/2020
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  • The energy efficiency of buildings is a concept directly related to the efficient use of
    resources, such as energy, water and materials, both in the project phase as in the operation and
    maintenance phase for edifications. Besides providing a possible reduction on operation cost,
    the efficient practices for buildings promote economic, environmental (pollution reduction) and
    human health related benefits. In this context, methodologies able to evaluate and classify the
    energy efficiency of buildings have arised, suggesting the best practices and equipment. In
    Brazil, PROCEL Edifica is responsible for evaluating buildings and emitting a conformity label
    that defines the energy efficiency level achieved by them. In the last two years, the application
    methodology for building evaluation was reformulated and entered in public consultation to
    validate the suggested text changes. Although the text, until present moment, has not been
    validated yet by the appropriate agencies, the new application methodology, named as Instrução
    Normativa INMETRO para a classe de eficiência energética de Edificações Comerciais, de
    Serviços e Públicas (INI-C), has already been used as evaluative method for internal processes
    in the country. The present work has as its purpose applying the INI-C and determining the
    partial energy efficiency level of the air conditioning and lighting systems for a commercial
    building and, then, comparing the results to the energy efficiency level achieved by the previous
    methodology (RTQ-C) for the same building. The distinct results indicate the main
    reformulations in the new methodology of obtaining PBE Edifica label and discuss its
    approximation with other environmental certifications also based on energy consumption for
    classification as, for example, the LEED certification. In order to make the building even more
    efficient, a local electricity generation is proposed in this work, through the insertion of an ongrid photovoltaic system. The local electricity generation is projected to supply 92% of the
    building average consumption, which opens the discussion for the concept of Near Zero Energy
    Building, edifications with high energy efficiency, and the national situation of this topic

  • WELTON VASCONCELOS ARAUJO
  • PLANNING OF NEW MOBILE NETWORKS DEPLOYMENT CONSIDERING RADIO AND TRANSPORT ASPECTS
  • Data: 07/08/2020
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  • PLANEJAMENTO DE IMPLANTAÇÃO DE REDES MÓVEIS DE NOVA GERAÇÃO CONSIDERANDO ASPECTOS DE RÁDIO E TRANSPORTE

  • SUZANE CRUZ DE AQUINO MONTEIRO
  • Multiobjective Optimization Algorithm aiming at Energy Efficiency, with Incremental Cost Reduction, Energy Consumption, Time of Return of Investment and GEE Emissions in a Building

  • Data: 29/07/2020
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  • There are sectors whose electric energy consumption is used mainly in the buildings thermal and luminous comfort maintenance such the residential, public and commercial sector. Its largest loads are air conditioning, lighting and heating systems. In Brazil, the buildings consume up to 51.1% of the electricity annually, according to the BEN 2017 (National Energy Balance - Base Year 2016). Thus, there is a growing interest in studies on buildings energy efficiency including the development of optimization algorithms, especially in the early stages of project design. This article aims to contribute the study of energy efficiency in buildings through a multi-objective optimization software of air conditioning and lighting systems based on genetic algorithms and SPEA II. From the building set by the user, the proposal is to identify an optimum arrangement of lamps and air conditioning units registered in a .csv file for each artificially illuminated and cooled environment in order to reduce the incremental costs of these equipment, its energy consumption in 10 years and the greenhouse gases associated to them, also increasing the energy efficiency level of these systems.

  • ANDERSON SILVA DE OLIVEIRA GÓES
  • PROPOSTA DE PROCESSO PARA AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE RECURSOS HUMANOS UTILIZANDO TÉCNICAS DE INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL: UMA ABORDAGEM UTILIZANDO CLASSIFICADORES BASEADOS EM REGRAS E ALGORITMOS DE APRENDIZADO SUPERVISIONADO

  • Data: 28/07/2020
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  • PROPOSTA DE PROCESSO PARA AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE RECURSOS HUMANOS UTILIZANDO TÉCNICAS DE INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL: UMA ABORDAGEM UTILIZANDO CLASSIFICADORES BASEADOS EM REGRAS E ALGORITMOS DE APRENDIZADO SUPERVISIONADO

  • GERALDO SOUZA DE MELO
  • PLASMONIC SWITCHES AND MULTIFUNCTIONAL DEVICES BASED ON GRAPHENE IN THE THZ AND INFRARED RANGES

  • Data: 24/07/2020
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  • New controllable plasmonic devices based on graphene for the terahertz and infrared regions are analyzed in this work. The devices work by propagating plasmonic waves on the graphene surface, and can excite resonances in the structures of the devices. The structures of the filters and plasmonic keys consist of a graphene disk coupled to two waveguides also of graphene, which are perpendicular to each other, whereas the multifunctional devices have a T shape, one with a circular resonator and the other without a resonator, all devices are deposited on silica and silicon. The results for the plasmonic filter, without the application of external magnetic field DC, show three resonant modes: dipole, quadrupole and hexapole, with maximum reflections in the dipole and hexapole modes and maximum transmission in the quadrupole. We analyzed two plasmonic keys, one obtained by applying an external electric field over the filter, allowing us to move regions of maximum isolation to regions of maximum transmission, showing the characteristic of dynamic adjustment of graphene. The other key is obtained by applying an external magnetic field DC on the filter, causing the dipole mode to undergo a rotation of 45, transmitting the signal from port 1 to 2, with rotating resonant modes ω+ , ωand a stationary mode ω0 , due to the degeneracy breaking caused by the external magnetic field. For the multifunctional device with resonator, we have the same results obtained for the filter, with the difference being the new power divider function in quadrupole mode, in addition to the filter functions in the dipole and hexapole. Applying an external voltage to the structure, we can move the dipole and hexapole modes to the quadrupole region, having an electro-optical switch in that region. For the multifunctional device without a resonator, we only have the divider functions and when we apply an external voltage only in the central region of the device, we have an electro-optical switch. Variations of physical and geometric parameters were made and the results were studied analytically, using the Temporal Coupled Modes Theory, to ratify the results found numerically by the COMSOL Multiphysics and HFSS software, showing that the results obtained by the two methods are in good agreement. We analytically show the possibility of choosing the operating frequency range of the devices from the choice of the resonator radius, as well as the dynamic control of the structures through the variation of the chemical potential of graphene.

  • ILAN SOUSA CORREA
  • DIGITAL SIGNAL PROCESSING FOR THE FRONTHAUL OF 4G AND 5G NETWORKS

  • Data: 10/07/2020
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  • Cloud Radio Access Network (C-RAN) is an architecture to decrease implementation costs of mobile networks deployments, in which the traditional basestations are split into the Baseband units (BBUs) and Remote Radio Units (RRU). BBUs are located in datacenters and perform most of the digital signal and network processing. Several BBUs are located in a datacenter, which allows decreasing electricity, connectivity and thermal conditioning costs. RRUs are located at the cell sites and perform a few or no processing, which comprises transmission and reception of signals to interface with users’ equipment. In C-RAN a network segment called fronthaul connects the BBUs and the RRUs, in which, in most of the cases, CPRI protocol is used and allows transporting baseband signals to be transmitted and received baseband signals, resources to synchronize in frequency and time BBUs and RRUs, and control data.

    A consequence of the evolution of the mobile networks is the decrease of the cell radius, due to several factors, such as, the transmission in higher carrier frequencies. This process is known as densification of the mobile networks. Besides, next generation mobile networks have more dependence on multiple antenna techniques, and it results in a significant increase in the fronthaul requirements to transport the signals. Because of that, there is a concern the fronthaul technologies evolution do not follow the evolution of the mobile networks. Therefore, there is interest from industry and academy parties on technologies to make the fronthaul cheaper and more efficient. The result is that many works have investigated technologies for the fronthaul.

    In this context, this thesis investigates digital signal processing techniques that allows more efficient signals transport in fronthaul, for which the transport of frequency-multiplexed analog signals is studied. This form of transmission contrasts with the transport time-multiplexed digitized signals, which is adopted in current technologies such CPRI. The transport of analog signals has potential to decrease significantly the fronthaul bandwidth required to transport the signals in relation to the time-multiplexed digitized transport. However, analog transmission has a drawback of causing distortion in the signals. Specifically, this thesis investigates digital signal processing techniques to allow efficient multiplexing and demultiplexing to be deployed in the BBU and RRU. These techniques are evaluated in relation to the computational complexity and the distortions. It is also distortions caused by the transmission in fronthaul, for which it is proposed a procedure to estimate the signal-to-noise ration of the fronthaul. The signal-to-noise ratio is applied to calculate a pre-emphasis that is applied to the signals before transmission in fronthaul. The techniques are evaluated in experiments of transmission in an optical link. Results are shown as measurements, distortion estimation, and complexity of the algorithms.

  • ALLAN BARBOSA COSTA
  • The use of Active Methodologies for Teaching-Learning Systems in Telecommunications

  • Data: 03/07/2020
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  • Universities have been seeking to adopt active teaching methodologies in their curricular structure, such as Project and Problem Based Learnig (P2BL), together with the use of simulation tools in classes, which facilitate the teaching and learning process, not only for students. engineering students, but all students who need more detailed visual resources to understand the problem addressed. In this sense, this work proposes the use and development of a computational tool for planning Wireless Communications Networks to assist in the teaching of Computer Engineering, Information Systems, Telecommunications Engineering and Electrical Engineering disciplines, using Virtual Reality techniques and the specialized and consolidated literature of the area, for the design of arbitrary scenarios associated with radiopropagation models that simulate the behavior of the signal in different scenarios, in the first outdoor phase and in the second indoor phase. The types of antennas with their respective gains, their polarization and different heights, the frequency of system operation, the power of the transmitter and the equivalent parameters in the mobile unit are considered in the simulator. In this way, it is possible to create outdoor scenarios in this version and indoor and outdoor scenarios in future versions to run the simulation using some of the propagation models defined in the literature. Thus, there is a three-dimensional visualization of the coverage area, intensity of the signal received in a given region of the scenario, shadow area, among others, in a totally virtual environment.

  • ANDRE DE OLIVEIRA FERREIRA
  • PHOTOVOLTAIC-WIND WATER PUMPING SYSTEM WITH CONNECTION AND CONTROL VIA A TWO-INPUT DC-DC CONVERTER

  • Data: 30/06/2020
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  • In this work, a small hybrid photovoltaic-wind water pumping system is modeled and analyzed through computational simulations. In the proposed system, photovoltaic generator and wind generator are connected via a two-input DC-DC converter, whose output is directly coupled to a DC motor-pump. The two-input DC-DC converter makes the use of a battery bank optional, and acts on the sources drained currents simultaneously or individually to operate them at desired points of their characteristic curves. The simulations demonstrate good performance of the system, which it is feasible to be implemented in practice and can be used in remote regions or where necessary.

  • LUCAS DE SOUSA PACHECO
  • MOBILITY AND CLOUD MANAGEMENT IN WIRELESS HETEROGENEOUS 5G NETWORKS

  • Data: 30/06/2020
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  • Mobility management is a key area to ensure connectivity and the continuity of the services consumed by mobile users. This dissertation analyzes how the next generation of 5G ultra-dense networks will pave the way for the distribution of video in vehicular networks (VANETs), which will be composed of a heterogeneous ultra-dense infrastructure, joining existing wireless communication technologies to obtain greater spectral efficiency. A handover algorithm, called HoVe, is the mais contribution of this work. HoVe is an algorithm based on multiple criteria for video distribution on ultra-dense 5G VANETs. The simulation results show HoVe’s efficiency in providing videos with 19 % higher quality than state-of-the-art algorithms, improving the package delivery rate by at least 30%. This work studies a particular case of VANETs that benefits from computing at the edge of the network, the case of Autonomous Connected Vehicles, or CAVs. Edge and mist computing are emerging solutions for remote data processing for autonomous vehicles, offering higher computational power, as well as the low latency required by autonomous driving. This work also proposes the MOSAIC algorithm for service migration and resource management for communication between layers and between layers in edge and fog computing. Simulation results show the efficiency of the proposed algorithm in terms of latency, migration failures, and network throughput.

  • ULISSES WEYL DA CUNHA COSTA
  • A FUZZY STRATEGY FOR PLANNING CENTRALIZED ACCESS NETWORKS IN THE INSTALLATION OF HYBRID FIBER RADIO SYSTEMS

  • Data: 19/06/2020
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  • 5G networks have arrived and are able to shift paradigms within the areas of connectivity, maintainability, scalability and availability. Their aim is to ensure that users can remain online with their devices at any time and in any place. In light of this, solutions for centralized networks are becoming attractive since they are manageable and low-cost. In these conditions, the use of computing techniques such as fuzzy logic benefits the supervision and planning of networks by optimizing and controlling resources as well as managing the system. However, planning a centralized network tends to raise challenges in the optical sectors that are located between the telecommunications center and the base station. Technologies such as radio over fiber are being examined to meet the demands in the fronthaul market, although they raise many other challenges. For this reason, in this study, we have adopted an intelligent strategy to determine in a balanced way what radio over fiber signals should be allocated in the optical sector. This strategy is implemented using fuzzy logic and may be used in decision making to plan the future of centralized networks. The results show that it is possible to make tradeoffs between the capital expenditure and performance of the system.

  • MARCELINO LOPES CORREA DA SILVA JUNIOR
  • IMPROVEMENT OF PLASMONIC NANOANTENNAS FOR CELLS

  • Data: 05/06/2020
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  • Currently, organic photovoltaic systems have performance with very different levels of development, such devices convert sunlight into electricity from organic semiconductors that constitute the active layer of these devices that, generally, are made up of fullerene derivatives and conjugated polymers, having the efficiency increased from the use of silver nanoantennas on this layer. In this study, the optimization of the geometric parameters of nanoantennas and the unitary solar cell was carried out using the finite element method, with the analysis made in the periodic organic solar cell consisting of a reflecting block and a cylindrical nanoantenna formed by the noble metal silver, and the active layer formed by the material P3HT: PCBM, whose representation of the physical characteristics of these materials were modeled from the interpolation of experimental results. The structural configurations of the plasmonic nanostructures and the performance of the device were monitored from the photophysical properties of the system, and as demonstrated from new geometric models of nanoantennas and a nanoantenna array formed by the convex cone nanoantenna together with a pyramidal nanoantenna, there was a better solution for different light incidence angles compared to a single nanoantenna. The location of the nanoanennas was also analyzed to study the absorption behavior in the active layer. Therefore, there was an average increase in the absorption efficiency of this organic solar cell, both for magnetic transverse polarization and for electric transverse polarization, in comparison with the use of conventional nanoantenna in the wavelength range of (300: 800) nanometers.

  • LUIZ CLÁUDIO LOBO DA SILVA JÚNIOR
  • MITIGAÇÃO DE VARIAÇÕES DE TENSÃO EM UMA INDÚSTRIA CERVEJEIRA USANDO BANCO DE CAPACITORES FIXOS E CHAVEADOS

  • Data: 04/06/2020
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  • MITIGAÇÃO DE VARIAÇÕES DE TENSÃO EM UMA INDÚSTRIA CERVEJEIRA USANDO BANCO DE CAPACITORES FIXOS E CHAVEADOS

  • FÁBIO FERREIRA RIBEIRO
  • DESIGN DE ANTENAS PLANARES PARA APLICAÇÕES EM 60 GHZ

  • Data: 29/05/2020
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  • DESIGN DE ANTENAS PLANARES PARA APLICAÇÕES EM 60 GHZ

  • LUCAS DE LIMA BASTOS
  • SID - SISTEMA DE IDENTIFICAÇÃO DUPLA DE USUÁRIOS DE DISPOSITIVOS VESTÍVEIS ATRAVÉS DOS SINAIS DE FOTOPLETISMOGRAMA E DE ELETROCARDIOGRAMA

  • Data: 28/05/2020
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  • Com o crescimento da e-health, os dispositivos vestíveis destacaram-se devido à sua praticidade e conforto na detecção dos dados pessoais. Dispositivos vestíveis em e-Health fornecem acesso de fácil uso, bem como um retorno de informações para o usuário. Em geral, esses dispositivos possuem uma variedade de sensores que capturam várias informações do ambiente e do usuário. As informações mais populares coletadas por smartwatches e pulseiras é sobre a medição de batimentos cardíacos, passos, oxigenação e fotopletismografia (PPG) e eletrocardiograma (ECG). Cada processo com sensores tem ruídos, ondas eletromagnéticas e movimentos que podem interferir ao identificar, analisar e verificar o indivíduo. A partir disso, a filtragem é um passo indispensável em qualquer processo. A identificação é dividida em etapas, e o principal e essencial é a filtragem porque é onde o pré-processamento começa. Esses dispositivos vestíveis dependem de dispositivos móveis para autenticação do usuário. Se o usuário precisar de validação, ele recorrerá a métodos tradicionais em outros equipamentos que possuem sensores de reconhecimento, como íris, rosto ou impressões digitais. Para superar esses problemas, esta dissertação é dividida em duas etapas. A primeira trata do pré-processamento do sinal (captação e filtragem). Segunda etapa trata do modelo de autenticação de pessoas a partir de sinais fotopletismografia (PPG) e eletrocardiograma (ECG)

  • BRUNO SANTANA DE ALBUQUERQUE
  • USE OF ACTIVE METHODS IN THE TRANSFORMATION OF A UNIVERSITY BUILDING INTO THE ZERO ENERGY BUILDING: CASE STUDY OF THE CENTRAL LIBRARY

  • Data: 06/05/2020
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  • This thesis proposes an energetic evaluation of a University Building transformation into the Nearly Zero Energy Building (EEZ), by using active methods such as Photovoltaic System (PV), and presents its application in the form of a case study. The purpose of this study was to analyze the energy balance between the UFPA Central Library, the PV, the distribution system and the storage system, aiming at the load autonomy. Satisfactory results were obtained for different scenarios created by the variability of the load, according to the university calendar, and the intermittency of the photovoltaic generation. The use of the PV generate enough to supply most of the building load, however only 53% of this energy benefited the building, the energy surplus supply others university loads. Therefore, the use of the storage system allows greater use of the photovoltaic energy generated in the building.

  • CAMILO LELIS ASSIS GONCALVES
  • USING DEEP LEARNING AND COMPUTER VISION TECHNIQUES FOR DETECTION AND TRACKING OF COMPONENTS IN MINING TRAIN WAGONS

  • Data: 27/04/2020
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  • The design of automatic inspection systems for the inspection of train wagons and railway  components that can cause derailment is a crucial factor for increasing productivity and safety in industrial environments. We propose a method for the detection and tracking of components of mining train wagons using a detector based on Convolucional Neural Networks and Deep Learning. In our experiments, our focus was on detecting the so called wagon's “super structure” , but the technique can be easily extended to detect other components.

  • FRANCISCO EGUINALDO DE ALBUQUERQUE FÉLIX JÚNIOR
  • Data Science Applied to Public Data: Case Studies on Brazilian Social Security

  • Data: 17/04/2020
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  • Data Science is an interdisciplinary area related to data analysis, which aims to extract knowledge and possible decision-making about specific problems. This topic indicates an evolutionary trend in recent years, due to a large amount of unprocessed data generated daily, encouraging researchers and companies to carry out increasingly complex studies and analyses, assuring scientific advances in various fields, as well as insure competitive advantages on corporations. In this context, open government data, because they repeatedly need pre-treatments and computational methods to process their data sets, present themselves as potential sources of information to be explored taking the Data Science's perspective, allowing the development of strategies each time more efficient and optimized in public management. Given this, and allied to the recent discussions related to the reform in the Brazilian social security, this dissertation presents two case studies referring to analyzes in the national social security system. The first study used the microdata referring to the demographic censuses of 2000 and 2010, made available by IBGE, proposing to evaluate the participation that retirements and pensions have in the income inequality of the population in the years evaluated about Brazilian states and municipalities. For this, the Gini index decomposition methodology was applied to this portion of benefits, dividing them into categories, lower or equal to one minimum wage and above one minimum wage. The results show that, although the analyzed benefits contribute to the Brazil income concentration, the portion corresponding to a minimum wage contributes to the deconcentration of income, and the portion above one salary contributes to the concentration, being a repetitive pattern throughout the country. On the other hand, the second study proposed an evaluation of the impacts caused by the pension reform, which is proposed in PEC 06/2019, For this, a \textit{Data Warehouse} structure was developed, responsible for storing the microdata provided by the Social Security CPI. Thus, applying data batch processing strategies and using the information provided by IBGE and AEPS, was simulated the rules predicted by the reform regarding the pensions granted in the analyzed time interval. After the simulations, it was observed that PEC 06/2019 would hinder access to benefits, in which approximately 83,28\% of the pensions would not have been granted had it been in effect since 1995.

  • DAIYUKI MAIA FUJIYOSHI
  • MODELOS FDTD PARA ANÁLISE DE SISTEMAS DE ATERRAMENTO: DISPERSÃO DO SOLO UTILIZANDO APROXIMADOR DE PADÉ E IONIZAÇÃO DO SOLO CONSIDERANDO MÚLTIPLOS ESTÁGIOS E RESPECTIVAS RESISTIVIDADES RESIDUAIS

  • Data: 03/04/2020
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  • Dois modelos FDTD (Finite-Difference Time-Domain) para solos dispersivos e ionizados, respectivamente, são propostos para representar realisticamente as respostas transitórias dos sistemas de aterramento. O modelo para solos dispersivos é desenvolvido inserindo a dependência da condutividade e permissividade elétrica com a frequência na equação de Maxwell-Ampère através do aproximador de Padé para o termo σ+jωε. A partir disso, são obtidas equações de atualização explícitas para o método FDTD. Ainda, para validar o modelo de solos dispersivos, foram realizados testes experimentais em sistemas de aterramento. No modelo FDTD para solos não lineares, são modeladas quatro fases para a ionização do solo: sem ionização, presparking (primeiro estágio da ionização), sparking (segundo estágio da ionização) e desionização. Mecanismos identificados experimentalmente na literatura para ionização da água são associados com as fases de presparking e sparking da ionização do solo. Com base nisso, deduziu-se que a ionização fraca do gás (fase de presparking) presente dentro das bolhas produzidas devido aplicação de correntes elevadas e a ionização da solução aquosa (fase de sparking) ocorre durante o processo de ionização no solo. Uma função matemática é proposta para representar o crescimento suave da condutividade elétrica em um ponto do solo durante a fase de sparking. Também, sugere-se que, quando os efeitos associados ao crescimento limitado da quantidade de cargas livres e suas mobilidades restritas são consideradas, a resistividade residual deve ser adotada não somente na fase de presparking, mas também durante o estágio de sparking. O modelo FDTD para solos ionizados é validado através da reprodução numérica de experimentos publicados na literatura. Os resultados obtidos através dos modelos FDTD desenvolvidos neste trabalho apresentaram excelente concordância com os respectivos resultados experimentais.

  • RAMON CRISTIAN FERNANDES ARAUJO
  • SISTEMA PARA CLASSIFICAÇÃO AUTOMÁTICA DE DESCARGAS PARCIAIS EM BOBINAS ESTATÓRICAS DE HIDROGERADORES USANDO REDES NEURAIS ARTIFICIAIS E MAPAS PRPD

  • Data: 31/03/2020
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  • Neste trabalho, são propostos uma metodologia e um sistema de classificação de múltiplas fontes de descargas parciais (DPs) em enrolamentos estatóricos de hidrogeradores, utilizando Redes Neurais Artificiais (RNAs). A base de dados é composta de mapas PRPD (Phase-Resolved Partial Discharges) provenientes de medições de DP online de hidrogeradores operando em ambiente real. No trabalho, são propostas as seguintes contribuições: (i) desenvolvimento de nova métrica de desempenho de classificadores, que remove o viés introduzido por distribuições heterogêneas das classes de saída na base de dados; (ii) desenvolvimento de novos atributos extraídos dos padrões PRPD, objetivando facilitar a tarefa de reconhecimento utilizando menos variáveis; (iii) nova técnica de filtragem de padrões PRPDs, os quais são tratados como imagens; e (iv) rejeição de padrões inválidos, contendo apenas ruídos. Tais contribuições foram desenvolvidas ao longo do trabalho considerando dois cenários, de diferentes graus de complexidade. No primeiro, realizou-se o reconhecimento de padrões com uma única fonte de DP, ainda não utilizando a filtragem supramencionada. Atributos baseados no conceito de projeção de imagens são extraídos dos PRPDs, e utilizados como entrada das RNAs para treinamento. Taxas de acerto acima de 94% foram obtidas pela melhor RNA. No segundo cenário, os PRPDs apresentam múltiplas fontes de DP simultâneas. A técnica de filtragem desenvolvida foi aplicada para remoção de ruídos e separação dos múltiplos tipos de descargas. A tarefa de classificação foi decomposta em problemas menores, cada qual solucionado por uma RNA treinada com atributos de entrada específicos. Taxas de acerto globais em torno de 90% foram obtidas para as classes de DP. Por fim, a metodologia também foi validada mediante reconhecimento de DPs em tempo real na Usina Hidrelétrica de Tucuruí, sem quaisquer intervenções manuais.

  • DAYNARA DIAS SOUZA
  • EVALUATION OF GUIDED MODES IN COPPER CABLES FOR DATA TRANSMISSION IN TERABIT PER SECOND

  • Data: 27/03/2020
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  • Copper-based technologies have been using twisted-pair cables as transmission lines, i.e., exploiting the TEM (Transverse Electromagnetic) mode to transmit data. However, the use of ever-higher frequencies drastically increase the attenuation of the TEM mode, limiting the reach and the achievable data rate of the system. On the other hand, a recent work propose a new approach for exploiting the transmission capacities of those cables: use their high-order guided modes. These higher-order TE (Transverse Electric) or TM (Transverse Magnetic) modes arise when the wavelengths associated to the operating frequencies are smaller than the cross-sectional dimensions of the cable. When using twisted pair cables as waveguides, the possibility of achieving transmission rates of the order of Terabit per second was envisaged, assuming that the model of the surface guided mode of a single bare-wire, known as the Sommerfeld line, properly describes the attenuation of the higher order guided modes of a twisted pair. However, it is evident that Sommerfeld model is unappropriated since the pairs of a copper cable exhibit a physical structure much more complex. This work investigates the propagation of various guided modes in twisted pair cables, from numerical simulations in HFSS software, considering real constructive characteristics such as pair twisting and conductor and insulator materials. The use of higher-order guided modes on coaxial cables is also evaluated. Based on the results obtained, it is also determined the aggregate data rate of each cable as a waveguide via Shannon’s capacity. The results show that there are around 20 propagation modes available on each cable up to 300 GHz. Data rate results show that, for 10 meters, it is possible to reach more than 1 Tbps on just one twisted pair, up to 3 Tbps on a four-pair twisted cable and approximately 0.5 Tbps in a coaxial cable.

  • LENO RODRIGUES MARTINS
  • DEVICES BASED ON BIDIMENSIONAL PHOTONIC CRYSTALS AND COUPLED MODE THEORY FOR PHOTONIC COMPONENTS WITH MAGNETIC SYMMETRY

  • Data: 26/03/2020
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  • In this work two new communication system devices are presented, consisting of a T-junction of three waveguides based on a 2D photonic crystal with square lattice. One waveguide is the input port, while the other two serve as output ports. The first component can fulfill three functions: it can switch OFF the two output ports; can be used as a 3 dB divider of input power; and, it can switch ON any one of the two output ports. Changing the operating regime is achieved by a DC magnetic field that magnetizes a ferrite resonator located at the intersection between the waveguides. The second component, on the other hand, performs the circulation of electromagnetic signals, for which a comparative study of the operation was performed for the dipole and quadrupole resonance modes. In addition, an approach based on the theory of coupled temporal modes for the analysis and design of electromagnetic components with low symmetry was developed, which was applied in the study of a W circulator.

  • BRENDA PENEDO TAVARES DE SOUSA
  • COUPLING GUIDED MODES IN TWISTED PAIR CABLES USING RADIAL SYMMETRY ANTENNAS IN THE TERABIT DSL SCENARIO

  • Data: 26/03/2020
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  • The development of data transmission standards and access technologies has always been linked to the need to supply high data rates. Thus, technologies already implemented, such as the DSL (Digital Subscriber Line) system that uses twisted pairs for transmission, have been adjusting to support this growing data demand. However, twisted pairs, as well as all physical medium of propagation in DSL systems, are used as a transmission line, using the transverse electromagnetic mode (TEM). However, the physical limitations of the twisted pair as a transmission line prevent the system from reaching speeds in the ranges of Terabit per second. So, recently, the use of twisted pairs as a waveguide, as an alternative to the transmission line mode, is already the object of study and brings with it the possibility of further increasing the data rate in this available infrastructure. However, one of the challenges for this implementation is the coupling of the guided modes in the twisted pair, which are very complex structures compared to the most used waveguides. In this scenario, this dissertation aims to evaluate the coupling of the radiated signal between an antenna with radial propagation and the twisted pair cable, analyzing which antenna structure is more compatible with the twisted pair cable. Considering that neither the structure of the twisted pair as the twisted pair cable has a closed analytical model for the behavior of the electromagnetic field in these structures, all the results were obtained from numerical simulations in the HFSS software (High Frequency Structure Simulator), in terms of the antenna scattering parameter and the intensity of the electric field in the twisted pair. With these parameters, it was possible to evaluate the coupling efficiency between the antenna and the waveguide, as well as to evaluate the signal guidance and to predict the transmission rate available to users. In these evaluations, it was highlighted the coupling of the antenna structure with the shielded twisted pair cable, which reached levels of up to 78.85% at frequencies of 0.3 THz, in addition to confirming that despite the use of these cables for data transmission is not as effective as shown in the literature, it is still feasible, since it has been shown from numerical simulations that signal guidance throughout its structure is possible.

  • SANDIO MACIEL DOS SANTOS
  • Data Science Applied to Federal Government Open Data: Case Studies on the Economy of Brazilian Municipalities

  • Data: 13/03/2020
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  •    The data analysis process in recent years has been highlighted in the Brazilian scenario since the granting of Law 12.527/2011, which guarantees access to public information and, therefore, allows greater transparency of public spending for society. Additionally, countless discussions will arise around the Brazilian social security data, such as social security reform. Based on the context of open and public data, two case studies about Brazilian government data are discussed. In both case studies, Data Science techniques are applied, as it possesses interdisciplinary characteristics during its data analysis process. Also, Data Science is a technique easily applicable to different areas of knowledge. Thus, the first case study aims to use statistical analysis to highlight whether social security benefits (retirement payment, pensions, benefits, etc.) paid by the municipalities have the same financial impact between the five major regions of Brazil (Midwest, Northeast, North, Southeast, and South) between 2010 and 2017. The analyzed results point that municipalities that have between 10 and 20 thousand inhabitants, present the biggest deficit in the accounts concerning the collection and transferred amounts. The second case study aims to use the STVAR forecasting model to estimate the behavior of the economic cycle of the municipality of São Paulo through the expenditure, revenue, and GDP variables. The model assessment uses the impulse response function and is used to measure the behavior of the economic cycle after an exogenous shock

  • IGOR WENNER SILVA FALCAO

  • Data: 06/03/2020
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  • O aumento no volume de serviços e aplicações móveis, além do crescimento acelerado das demandas de acesso sem fio, representam desafios significativos para a próxima geração de redes móveis, a quinta geração (5G). Esse aumento no volume de aplicações é reflexo do crescente número de dispositivos que estão conectados à rede, consumindo de maneira desordenada e gerando alta carga de dados. Outro ponto de grande impacto no comportamento do fluxo de dados é a migração diária em larga escala de pessoas nos centros urbanos, causando o chamdo Efeito de Maré. Este promove a flutuação espaço-temporal do tráfego ao longo do dia, causando um problema para o controle e gerenciamento da rede. O fenômeno de marés provoca ainda outras adversidades, dentre elas há a baixa eficiência no uso dos recursos de hardware, o desbalancemento de carga, a subutilização de recursos e a ociosidade de capacidade de rede. Com base nestas informações e considerando o conhecimento dos operadores de serviços sobre mobilidade de assinantes, dados do movimento de usuários da cidade de Nova York foram extraídos através de uma LBSN (Location-Based Social Network). Considerando a alta demanda de tráfego esperada para o 5G e os problemas oriundos do Efeito de Maré na arquitetura de rede atual, nesta dissertaçaõ é proposta uma heurística com duas abordagens de provisionamento de recursos de hardware (uma baseada na taxa de transferência agregada e outra no número de usuários conectados). Os resultados apontam que o provisionamento de rede atendeu à variabilidade do tráfego do cenário utilizado, minimizando a Probabilidade de Usuário Bloqueado, maximizando a eficiência da Unidade de Banda Base (BBU) e quantificando as Small Cells (SCs) necessárias para atender à demanda dos usuários.

  • ALEX BARROS DOS SANTOS
  • A machine learning framework for ECG biometric systems

  • Data: 28/02/2020
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  • With the new environment of IoT and the deployment of 5G networks, a huge amount of data will be generated. New applications will be created and others will be completely redesigned. In this sense, the demand for health services has increased due to a society greater concern with health and, also, the price decreasing for the acquisition of wearable devices. Moreover, the applications require more data protection and privacy, so, biometrics has become one of the main mechanisms for protecting information used by users in all kid of systems and applications. This work investigates the use of an ECG signal in biometrics systems and the machine learning techniques that could be used in this application. This new signal is an alternative not only to increase current safety standards by providing the individual's continuous authentication but also to assess health with cardiac monitoring already well established in medicine by evaluations. To advance in this area, this dissertation is proposing a framework to build a composed data set from different data sources. Defining techniques for extracting signal considering mobile applications and design a structure that allows the use of ECG as a biometric signal in a scalable and heterogeneous environment considering different machine learning techniques such as Support Vector Machine, Random Forest and Neural Networks.

  • EWERTON CRISTHIAN LIMA DE OLIVEIRA
  • PROPOSAL OF A FRAMEWORK FOR NONLINEAR MULTIVARIABLE DYNAMIC SYSTEMS IDENTIFICATION

  • Data: 27/02/2020
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  • The techniques of dynamic systems identification are algorithms of most importance for generating mathematical and computational models capable to represent the dynamic of systems and processes present in many fields of society, such as: industrial processes; automobiles; food production; aerospace vehicles; biological systems and etc. The identification of these systems, which generally have more than one variable of input and output (multivariable systems) and also are nonlinear, it is very important for science and engineering in relation to the development of new control techniques, fault monitoring and prediction of operating state of these mechanisms. Nonetheless, the identification of nonlinear MIMO (Multiple Input Multiple Output) systems is a hard task, as much due the difficulty of implementing the classic algorithms for solve this problem, as the fact that nonlinear systems require complex models for represent their dynamics in satisfactory way. In order to solve this problem, this work proposes a framework capable of performing as much the identification of nonlinear multivariable dynamic systems in fuzzy TSK model, which can represent in simple way the coupling among the variables involved in identification, as the selection of regressor vector used in model. The framework is tested and compared with RNA and a Hammerstein-Wiener model in identification of two nonlinear MIMO industrial plants:  Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR); Industrial Dryer. The comparison of these three techniques is made with base in indices of Mean Squared Error () and Variance Accounted For (), further the analysis of residues between the observed and estimated data. The results show that the proposed framework got the best performance, based in the two indices, in 80% of outputs estimation of the two multivariable plants, and also reached the best performance in 60% of residual analysis of plants identification.

  • NAGIB COELHO MATNI NETO
  • Optimal Gateway Placement Based on Fuzzy C-Means for Low Power Wide Area Networks

  • Data: 27/02/2020
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  • Low Power Wide Area Network (LPWAN) technologies recently gained interest from the research and industrial community. Internet of Things (IoT) devices communicate directly with gateways, which act as bridges towards a central network server and the Internet. In this context, it is important to study how to place multiple gateways in an area considering Quality of Service, Capital expenditure (CAPEX), and operational expenditure (OPEX) requirements. This is because network planning and optimization are considered to be significant issues that impact on the application performance, CAPEX, and OPEX. In this paper, we propose an optimal LoRa gateway placement (PLACE). It considers the Gap statistics method to find the number of LoRa gateway, which is used to compute the gateway placement using the Fuzzy C-Means algorithm. Simulation results show that PLACE reduced in 36\% the CAPEX and OPEX compared to the grid and random gateway placement, while keeps a similar Packet Delivery Ratio.

  • VITOR DOS SANTOS BATISTA
  • ANÁLISE DE DESEMPENHO DE METAHEURÍSTICAS APLICADAS AO PROBLEMA DE RESTAURAÇÃO DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO

  • Data: 20/02/2020
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  • Nos últimos anos diversas meta-heurísticas foram utilizadas para solucionar o problema de restauração de Sistemas de Distribuição de Energia (SDE) de forma eficiente. Dentre elas destaca-se o Algoritmo Evolutivo Multiobjetivo por Tabela (AEMT), que juntamente com a utilização da Representação Nó-Profundidade (RNP), trouxeram um grande avanço na área pois a RNP sendo utilizada como estrutura de dados é possível realizar modificações na topologia do SDE sem perder a radialidade e restabelecer o fornecimento de energia para todas as cargas desligadas após a falta. Devido a falta de exploração de outras metaheurísticas que utilizam a RNP como estrutura de dados, este trabalho visa realizar uma análise de desempenho comparando o AEMT com outras três meta-heurísticas, a Busca Tabu, Colônia de Abelhas e Estratégias evolutivas. A análise foi realizada em 3 SDEs com 84, 119 e 135 barras e foram simuladas 3 faltas em cada sistema.

  • CRISTIANO BRAGA DE OLIVEIRA
  • Controllable Graphene Electromagnetic Filters in the THz Range

  • Data: 19/02/2020
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  • Four graphene-based structures in the terahertz region are analyzed. The proposed structures are two electromagnetic filters formed by two coaxial graphene discs (or two rings) placed on opposite sides of a dielectric substrate and two magnetized graphene disc structures of radius r = 3µm (or radius R =µm) over a dielectric substrate. The proposed graphene and magnetized graphene structures were numerically modeled in the commercial HFSS software and analytically calculated using the Temporal Coupled-Mode Theory (TCMT). The results of numerical modeling and analytical calculations were compared using the transmission and reflection parameters, which showed a good agreement for both cases. For the structures of two electromagnetic filters other parameters were analyzed, such as the coupling between the two discs (or rings) and the dynamic control of the structure through the chemical potential variation µc in numerical modeling, where both showed the conciliation of simulations with the equations calculated by TCMT. The frequency response of the proposed structures is analyzed and discussed during this thesis.

  • JONATHAN MUNOZ TABORA
  • VOLTAGE HARMONICS EFFECTS ON THE TEMPERATURE AND PERFORMANCE OF IE2, IE3 & IE4 INDUCTION MOTOR CLASSES

  • Data: 19/02/2020
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  • The introduction of new technologies as well as the improvement of materials and processes has contributed to accelerate the growth in the efficiency of the electric induction motors (IM). Currently in the market it is possible to observe the operation of IM classes IE3 and IE4, as well as minor efficiencies, in the same way proposals for IM class IE5 are being developed. This work aims to show the impact of 2nd, 3rd, 5th and 7th order voltage harmonics on the temperature and performance of IE2, IE3 and IE4 induction motor classes, the latter being a hybrid motor of permanent magnets and squirrel cage (Line Start Permanent Magnet Motor, LSPMM's). The measurements were divided into two stages, first feeding each of the motors with undistorted voltages and then entering each of the harmonics individually and in combination in percentages of 2% until reaching 25%. The results showed that better efficiency classes present considerable improvements in relation to consumption, temperature and noise, however, also showing non-linear characteristics, as was the case with the LSPMM. It is also presented as the presence of individual harmonics in electric motors, results in the appearance of other harmonics, according to the percentage of distortion present. Finally, in order to predict the variation of temperature in relation to the percentage of different voltage harmonic distortion, statistical models were created resulting in good approximations for the temperature increase in the presence of voltage harmonics.

  • MAYRA MOURA MOREIRA
  • TRANSPORTE ELETRÔNICO VIA TUNELAMENTO EM SISTEMAS 1D E QUASI-1D COM ELETRODOS DE CARBONO

  • Data: 19/02/2020
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  •             Research in nanotechnology and nanoelectronics has aroused much interest in the sscientific context and, especially in recent decades, many efforts have been made to achieve the desired atomic and molecular level control over industrial processes such as manufacturing/design of molecular devices, miniaturization and/or flexibility of electronic equipment. Among the studies in these research fields stand out the carbon allotropes, such as carbon nanotubes (CNT), which are cylindrical structures obtained from the winding of a sheet of graphene and the carbyne wire formed by a linear chain of carbon atoms. The first junction consists of a sodium atom in the central region and carbyne wires as electrodes. The second is a quasi -one-dimensional (quasi-1D) junction and is composed of single-walled carbon nanotube (SWCNTs) closed at the tips as electrodes and again a sodium atom in the central region, being that in both systems (1D and quasi-1D) there is no effective bond between the central atom and the electrodes. To obtain the results we used the Density Functional Theory combined with the non-equilibrium Green’s functions formalism. The results obtained as: current-voltage curve, differential conductance, transmittance, state density and conduction channels show that the sodium atom significantly affects the electron transport properties and the comparison of the results obtained for the studied junctions with those of 1D and quasi-1D systems without the sodium atom in the central region can ratify such results. Therefore, the results show that the transport properties are directly affected by the molecular geometry of the systems and this fact may help in the manufacture of future molecular devices.

  • ALAN MARCEL FERNANDES DE SOUZA
  • USE OF MACHINE LEARNING TECHNIQUES AND DEEP LEARNING TO EXTRACT KNOWLEDGE AND MODELING OF THE PRIMARY ALUMINUM PRODUCTION PROCESS

  • Data: 14/02/2020
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  • The production of primary aluminum is carried out in several factories around the world. With the technological advances in the last decades, the high power of storage and data processing has allowed to solve problems that previously were considered extremely difficult. In this sense, a new paradigm emerges: industry 4.0, which is based on intelligent processes, integrated management, managed energy, high standards and quality. Many of the challenges that permeate industry 4.0 include machine learning techniques that facilitate data interpretation, enabling models to emulate the behavior of the production system with high accuracy, and to find hidden patterns in the huge data set. This PhD qualification proposes models based on machine-learning techniques (Artificial Neural Networks, various learning algorithms) and deep learning (Long-Term Memory Networks) to emulate the behavior of temperature, fluorided alumina and alumina concentration of a furnace reduction of primary aluminum from several inputs, using real data. In addition, the clustering of furnaces with similar behavior was carried out with the aim of increasing the accuracy of the mentioned models. The results indicate that the models based on Long-term Memory Networks are 20 to 25% more accurate than those based on Artificial Neural Networks. Additionally, it was verified that the clusters found do not significantly improve the model's accuracy. Further tests are still needed to confirm this proposition. It is important to mention that an extensive review of the literature was made through a systematic review that considered hundreds of scientific studies that approach modeling in the area of primary aluminum production.

  • RAMZ LUIZ FRAIHA LOPES
  • ABORDAGEM MULTIOBJETIVO OUTDOOR PARA POSICIONAMENTO DE ESTAÇÕES RÁDIO BASE E MODELO HÍBRIDO APLICADO À AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO HUMANA À RADIAÇÃO NÃO-IONIZANTE

  • Data: 07/02/2020
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  • This work presents a multiobjective tool for the planning of telecommunications services. This tool makes use of a discrete radio propagation modeling based on the K-Nearest Neighborhoods (KNN) classifier. The model takes into account different attributes of the environment considered in the calculation of propagation loss. In this case, the study was conducted in the facilities of the Federal University of Pará, representing a typically Amazonian environment. To develop the model, measurement campaigns were carried out in three different frequencies: 521 MHz, 2100 MHz, and 2600 MHz. The study of fading at these frequencies was carried out aiming at the generalization of possible frequencies for inclusion in the model. Tests for 700 MHz, 1800 MHz and 2400 MHz frequencies were performed to show the adequacy of the polynomial obtained in the generalization of the frequencies. The proposed model was applied on two scenarios to optimize the positioning of the base stations (ERB) under study. To calculate the optimal positioning of the ERBs, an importance criterion was adopted for each point of the considered scenario, based on a previous classification of the studied environment. The proposed model was applied in two scenarios, illustrating the results by a color map of the received power intensity at each point. Compared with the received power intensity data from performed measurement campaigns, the coverage estimates obtained with the proposed tool present significantly better results, illustrating a future scenario with a more efficient service in the studied territory.

  • PALINE ALVES SARAIVA
  • LOW COST PHOTOVOLTAIC SYSTEM IMPLEMENTATION IN CENTRALIZED RADIO ARCHITECTURE

  • Data: 31/01/2020
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  • Growing demand for higher data rates and better quality of Internet services has resulted in high investments in mobile network infrastructure by operators. In this context, Centralized Radio Architecture (CRA) is a promising solution that relies on centralizing, sharing, and better-allocating network resources, resulting in reduced deployment and operation costs when properly planned. While the benefits of CRA are numerous, this cost reduction can also be enhanced through the adoption of alternative energy sources. One of the options for this is the use of solar energy through photovoltaic systems, which adopts the sizing of its basic components, such as panels and inverters. However, one of the main barriers to the concrete use of such a system is its high cost of implementation, which cannot be overlooked. Therefore, the proper disposal of such equipment through optimization approaches, considering the energy demand of CRA , represents a challenge to be overcome. To this end, this paper proposes a strategy to minimize the cost of implementing a photovoltaic system by reducing the number of inverters, which is formulated as a Linear Integer Programming (ILP) problem, with the aim of further reducing costs related to CRA. From the results, it is evident that the optimization technique used implies the reduction of the Total Cost of Ownership (TCO) of the photovoltaic system, as well as the environmental sustainability through the reduction of carbon dioxide (CO₂) emissions in the atmosphere

  • CARMELA SOUZA OLIVEIRA
  • THE APPLICATION OF PHOTOVOLTAIC SYSTEMS IN 5G NETWORK TECHNOLOGY

  • Data: 31/01/2020
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  • With the deployment of the next generation of mobile networks, a significant increase in data consumption is estimated and, consequently, a substantial impact on energy consumption. In light of this scenario, it is interesting to think of alternative sources that can meet this energy demand and additionally act to mitigate greater environmental impacts. Based on this economicand, above all, environmental perspecive, this work proposes the use of a photovoltaics system as a strategy for the potentialization of energy consumtion in a less aggressive way to the environment. The experiments carried out evaluate the viability of the proposal from the implementation in two RAN (Radio Access Network) architectures that can be employed to the new generation (5G). The results demonstrate the financial viability in the installation of photovoltaic stru7ctures when compared to conventional sourcesof power generation.

  • PATRIK COELHO LOPES
  • Comparative Analysis of Different Cases of Plasmonic Nanoantennas in Reception Mode in Optical Nanocircuit Application.

  • Data: 30/01/2020
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  • In this work, a study is made for the different cases of optical nanoantennas. At nanoantennas considered are: dipole, dipole-loop, isolated loop and nanorod-loop, initially the transmission mode is analyzed to obtain parameters important for the study of nanoantennas, such as input impedance, coefficient of reflection, radiation efficiency, gain diagram. Then for analysis in the mode nanoantennas are excited by a linearly polarized plane wave, varying the direction of polarization. Where the power received by the load versus frequency is The nearby electric field is investigated for all four cases. The following is the application of an optical nanocircuit, which is composed of a circular nanoantenna of reception connected to a bifilar Optical Transmission Line (OTL) on one side, and a dipole on its terminal. In this case, a plane wave is the source and the near field are investigated, it is also made for analysis comparison mode optical nanocircuit separately for connected dipole and loop cases OTL with a load, the power received by the load versus frequency is calculated varying the polarization direction of the plane wave. And finally to get results closer to realistic applications an aperture probe with a beam is applied gaussian focus on nanocircuit. Numerical analyzes will be performed by the Finite Element Method (FEM).

  • DANIELE MOURA DE QUEIROZ
  • A BIG DATA ARCHITECTURE PROPOSAL FOR FAKE NEWS DETECTION

  • Data: 24/01/2020
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  • In last years, a large amount of information has been transmitted through the internet, especially in social media, providing ease in gaining knowledge on various topics, but making people susceptible to false information that can cause diverse damages. The spread of this false information has made it difficult to detect reliable news sources, increasing the need for computational tools that can help identify the reliability of digital content. In addition, estimates indicate that the amount of digital data produced per day is over one million gigabytes, of which 79% consists of unstructured data. This massive amount of data generated daily at high speed and in different types of formats such as text, images, videos and audios, makes analysing this data a big challenge. Thus, emerges the concept of Big Data, mainly defined by volume, variety and velocity. With the advent of big data technologies, it is possible to use a range of tools and techniques to efficiently store, process and analyse the massive volume of data in order to help investigate the credibility of shared news over the internet. In this work we discuss the importance of Big Data to avoid fake news, based on an appropriate conceptual and technological framework, and present a proposal of Big Data architecture for storage, processing and analysis of large data sets, aiming to assist in the investigation of truth of news. For this, experiments were performed using a mass of data containing different formats, ie structured and unstructured data, extracted from news sources and forming a corpus composed of false and true news. This mass of data was stored in a Hadoop cluster using the Hadoop Distributed File System (HDFS). The corpus was processed through the MapReduce programming model and the news was classified through the Mahout library. The preliminary results produced by the development of this study reveal an architecture capable of storing, processing and analyzing Big Data in the context of fighting fake news.

  • GABRIEL FELIPE DA SILVA BARROS
  • Non-reciprocal four-port graphene-based device with ring-elliptical ressonator for THz applications

  • Data: 21/01/2020
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  • A new type of four-ports circulator is suggestted and analyzed in this paper. The cross section of the componentes features a three layer structure consisting of graphene, silica and silicon. The plane of the circulator figure consists of a graphene circular resonator and four waveguides connected to it. The graphene resonator is normally magnetized in its plane by an external DC magnetic field. The physical principle of the devide is based on the dipole resonance of the magnetizes  graphene resonator. We investigated the influence of different parameters on the characteritics of the circulator. We use Coupled Mode Theory to prove the numerical calculations obtained through computer simulations, the device obtained approximately - 17 dB isolation and -3 dB insertion losses with 4.55 THz center frequency with 1 T polarization DC magnetic field, where the center frequency can be controlled by altering the fermi energy of graphene.

  • THIAGO LIMA DE OLIVEIRA
  • Four-por circulator with graphene-based disc resonator in the THz range

  • Data: 20/01/2020
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  • A new type of graphene-based four-port  circulator for the terahertz frequency range is proposed and analyzed in this paper. Consisting of two parallel waveguides laterally coupled to a disc-shaped magnetized resonator. The cross section of the components features a three layer structure consisting of graphene, silicon dioxide and silicon. The graphene resonator is normally magnetized in its plane by an external DC magnetic field. The physical principle of the device is based on the dipole resonance of the magnetized graphene resonator. The influene of different parameters on the characteristics of the circulator was investigated. Numerical simulations demonstrate - 15 dB isolation, insertion losses arouund -2.5 dB and 5.7% bandwidth with the center frequency is 5.03 THz. The DC bias magnetic field is 0.8 T. The center frequency of the circulator can be controlled by changing the fermi energy of graphene.

2019
Descrição
  • RAIMUNDO JOSE SANTOS MOTA
  • PROJETO E SÍNTESE DE SUPERFÍCIE SELETIVA DE FREQUÊNCIAS PARA O PADRÃO IEEE 802.15.3C VIA TÉCNICA DE OTIMIZAÇÃO HÍBRIDA MULTIOBJETIVO DE ALTA PRECISÃO

  • Data: 19/12/2019
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  • In this work is presented a hybrid bioinspired optimization technique that associates a General Regression Neural Network (GRNN) with the Multiobjective Bat Algorithm (MOBA), for the design and synthesis of the Frequency Selective Surfaces (FSS), aiming its application in data communication systems by diffusion of millimeter waves, specifically, in the IEEE 802.15.3c standard. The designed device consists of planar arrangements of metallizations (patches), diamond-shaped, arranged over a RO4003 substrate. The FSS proposed in this study presents an operation with ultra-wide band characteristics, its patch designed to cover the range of 40.0 GHz at 70.0 GHz, i.e., 30.0 GHz bandwidth and 60.0 GHz resonance. The upper and lower cutoff frequencies, referring to the transmission coefficient’s scattering matrix (dB), were obtained at the cutoff threshold at -10dB, to control the bandwidth of the device.

  • FLAVIA PESSOA MONTEIRO
  • USING TRUE RMS CURRENT MEASUREMENTS TO ESTIMATE HARMONIC IMPACTS OF MULTIPLE NONLINEAR LOADS IN ELECTRIC DISTRIBUTION GRIDS

  • Data: 19/12/2019
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  • Currently, for analyzing harmonic impacts on voltage at a point of interest, due to multiple nonlinear loads, the literature recommends carrying out simultaneous and synchronized measurement campaigns in all suspicious points with the use of high cost energy quality analyzers that are usually not available at the customers’ facilities and very often also not at the electric utilities. To overcome this drawback this paper proposes a method of assessing the harmonic impact due to multiple nonlinear loads on the total voltage harmonic distortion using only the load current true RMS values which are already available in all customers’ installations. The proposed methodology is based on Regression Tree technique using the Permutation Importance indicator which is validated in two case studies using two different electrical systems. The first case study is to ratify the use of Permutation Importance to measure the impact factor of each nonlinear load in a controlled scenario, the IEEE-13 bus test system, using ATP simulation (Alternative Transient Program). The second is to apply the methodology to a real system, an Advanced Measurement Infrastructure System (AMI) implanted on a campus of a Brazilian University, using low cost meters with only true RMS current measurements. The results achieved demonstrated the feasibility of applying the proposed methodology in real electric systems without the need for additional investments in high-cost energy quality analyzers.

  • TIAGO DOS SANTOS GARCIA
  • COMPARATIVE ANALYSIS OF WIRELESS OPTICAL NANOLINKS COMPOSED OF YAGI-UDA AND DIPOLE PLASMONIC NANOANTENNAS

  • Data: 17/12/2019
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  • In this work, we present a theoretical analysis of wireless optical nanolinks formed by plasmonic nanoantennas, where the antennas considered are Yagi-Uda and cylindrical nanodipoles made of Au. The numerical analysis is performed by the linear method of moments, where the transmission power and the near electric field are investigated and optimized for three nanolinks: Yagi-Uda/Yagi-Uda, Yagi-Uda/dipole and dipole/dipole. Some results are also obtained by the Finite Element Method. The results show that all these case can operate with good transmission power at different frequencies by adjusting the impedance matching in the transmitting antennas and the load impedance of the receiving antennas.

  • MARLON JOHN PINHEIRO SILVA
  • COMPARATIVE STUDY OF SWARM INTELLIGENCE TECHNIQUES IN ORDER REDUCTION OF LINEAR DYNAMIC SYSTEMS

  • Data: 17/12/2019
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  • Model order reduction has been a recurring problem and several techniques have emerged over the years, when, from the point of view of controller design, their elaboration and construction became inadequate, considering the high degree of redundancy, which large real physical systems may possess. In the field of deterministic mathematics, many works, already consecrated in the literature, have proposed to solve such problem. Recently, techniques involving metaheuristic methods in a predetermined search space using Swarm Intelligence (SI) have been used quite successfully and a new tool has been shown as a solution. Based on this context, this paper presents the understanding of the problem from the point of view of linear systems theory; conducting a comparative study between the Swarm Intelligences: Firefly Algorithm, PSO - Particle Swarm Optimization and SFLA - Shuffled Frog Leaping Algorithm.

  • FILIPE CAVALCANTI FERNANDES
  • PROBABILISTIC SELF-ORGANIZING MAP FOR AUTOMATIC PARTIAL DISCHARGE PATTERNS CLASSIFICATION IN HYDROGENERATORS

  • Data: 16/12/2019
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  • The most commonly used way to assess the stator isolation condition in hydrogenerators is monitoring partial discharges (DPs). In this work, we present a system for DP pattern classification using a new approach called Probabilistic Self-Organizing Map. Several literature techniques have been combined for preprocessing and pattern visualization. The methodology proposed obtains the separation boundaries on the map that maximize accuracy and automatically determine the probabilities for each type of Dp pattern.

  • FABRÍCIO PINHO DA LUZ
  • COMPARATIVE ANALYSIS OF DISPENSAL COMPENSATION PERFORMANCE IN OPTICAL FIBER NETWORKS

  • Data: 13/12/2019
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  • Este trabalho aborda o uso de métodos para tratamento da dispersão em fibras ópticas, mostrando a eficácia da utilização para um melhor resultado do Fator de qualidade (Q. Factor) e da taxa de erro de bit (Min. Ber) na transmissão de dados por redes de fibras ópticas. Desse modo, esta dissertação tem por objetivo fazer uma análise do desempenho de uma das técnicas de Pós-compensação em sistemas Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda Densa, baseado em redes ópticas passivas (DWDM-PON) com 16 canais e 100GHz de espaçamento para uma taxa de transmissão de dados de 10Gbps através do método de Pós-compensação de dispersão; propõe a utilização de técnicas de dispersão, a de Pós-compensação e a de dispersão Cromática na transmissão de dados por fibras ópticas com utilização de fibras compensadoras de dispersão (DCF) para um melhor resultado do fator de qualidade (Q-Factor) e da taxa de erro de bit (Min Ber). A metodologia aplicada teve base em levantamentos bibliográficos de trabalhos na mesma linha de pesquisa sobre métodos de tratamento dos efeitos não lineares, em especial o de dispersão em fibras ópticas; em seguida foi feita a modelagem da rede óptica no software OptiSytem da Optiwave Corporation para implementação das simulações dos métodos utilizados para tratamento da dispersão em fibras ópticas. Concluiu-se, a partir do estudo de três sistemas de compensação de dispersão, onde uma ligação DCF foi utilizada para esse fim, que os valores do fator Q e do BER foram comparados e analisados a uma taxa de transmissão de 10 Gb/s; que o fator Q e o OSNR para o sistema de compensação de simétrica (mista) eram os maiores, sendo considerado o melhor esquema de compensação de dispersão entre os três apresentados neste estudo.

  • RAIMUNDO CLAUDIO SOUZA GOMES
  • SMARTLVGRID - UMA PLATAFORMA APLICADA À CONVERGÊNCIA SMART GRID DE CIRCUITOS LEGADOS DE BAIXA TENSÃO

  • Data: 12/12/2019
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  • SMARTLVGRID - UMA PLATAFORMA APLICADA À CONVERGÊNCIA SMART GRID DE CIRCUITOS LEGADOS DE BAIXA TENSÃO

  • BRUNO RAMOS ZEMERO
  • METODOLOGIA PARA O PROJETO PRELIMINAR DE EDIFÍCIOS UTILIZANDO OTIMIZAÇÃO MULTIOBJETIVO BASEADA NA SIMULAÇÃO DE DESEMPENHO

  • Data: 11/12/2019
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  • O consumo de energia em edifícios tem um grande impacto energético e ambiental em todo o mundo. O projeto arquitetônico tem um grande potencial para resolver esse problema, porque o envelope do edifício exerce influência sobre o desempenho geral do sistema, mas essa é uma tarefa que envolve muitos objetivos e restrições. Nas últimas duas décadas, estudos de otimização aplicados à eficiência energética de edifícios ajudaram projetistas a escolher as melhores opções de projeto. No entanto, ainda há uma falta de abordagens de otimização aplicadas ao estágio inicial de projeto, que é o estágio mais influente para a eficiência energética do edifício ao longo de todo o seu ciclo de vida. Portanto, esta tese apresenta um modelo de otimização multiobjetivo para auxiliar os projetistas no projeto preliminar do edifício, por meio do algoritmo PAES (Pareto Archived Evolutionary Strategies) com o EnergyPlus Simulator acoplado, para avaliar as soluções. O processo de busca é executado por um matriz binária onde os componentes do matriz evoluem ao longo das gerações, juntamente com os outros componentes do edifício. A metodologia visa encontrar soluções ótimas com o menor custo construtivo associado à maior eficiência energética. No estudo de caso, foi possível simular o processo de utilização do modelo de otimização e analisar os resultados em relação a: Desempenho econômico, Desempenho ambiental, Desempenho energético, Desempenho térmico, Usabilidade e Precisão, provando que a ferramenta serve como suporte no projeto de construções. As soluções ótimas atingiram uma média de 50% de economia de energia em relação ao consumo típico, redução de 50% nas emissões operacionais de CO2 e retorno do investimento em menos de 3 anos nos quatro diferentes climas.

  • TIAGO DE SOUZA ARAUJO
  • DESIGN AND EVALUATION OF A SERIOUS ENGINE REHABILITATION GAME

  • Data: 10/12/2019
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  • The area of physical therapy rehabilitation always aims to improve the quality of life of patients, but the process of physical therapy can be considered tedious and tiring. Considering this problem, the Serious Games are presented as an aid tool in the recovery process of patients undergoing physical therapy treatments, which use virtual reality as a motivating element in the patient recovery process. The present work presents the design and evaluation process of a serious motor rehabilitation game which was evaluated by professionals and patients and presented relevant results in the criteria of ease of learning, efficiency, level of inconsistencies, user satisfaction and ease of memorization. through the use of the System Usability Scale (SUS). The Serious Exergame Utility - Questionnaire (SEU-Q) was also used to evaluate the perceived usefulness of the proposed Serious Game, which helped to identify important aspects related to the benefits of its use.

  • IURY DA SILVA BATALHA
  • LARGE SCALE ANALYSIS AND MODELING FOR FREQUENCIES 8, 9, 10 AND 11 GHz IN INDOOR ENVIRONMENTS

  • Data: 06/12/2019
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  • Recent research into radio propagation and large-scale channel modeling shows that frequencies can be used above 6 GHz for the new generation of mobile communications (5G). This thesis provides a detailed account of measurement campaigns that use directional horn antennas in co-polarization (V-V and H-H) and cross-polarization (V-H) in line-of-sight (LOS) and obstructed-line-of-sight (OLOS) situations between the transmitter and receptor; they were carried out in a corridor and computer laboratory located at the Federal University of Para (UFPA). The measurement data were used to adjust path loss prediction models of radio propagation, through the minimum mean square error (MMSE) method, for indoor environments in the frequencies of 8, 9, 10 and 11 GHz. The parameters for the models that were determined are as follows: path loss exponent (PLE), polarization exponent (co- and cross-polarization), effects of shadowing and path loss exponent for wall losses. Standard deviation means, standard deviation point by point, CDF and histogram are included as evaluation statistical metrics. The approximations with regard to the large-scale path loss models for frequencies of 8, 9, 10 and 11 GHz show convergence with the measured data, owing to the method employed for the optimization of the MMSE to determine the parameters of the model.

  • JORGE ANTONIO MORAES DE SOUZA
  • Method for Assessing Projects Of Settlement – MAPS

  • Data: 06/12/2019
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  • A Study on Changes in Land Use and Land Cover in Settlement Projects in the Amazon and their Impact on Native Forest Degradation.

  • JEAN CARLOS AROUCHE FREIRE
  • ANÁLISE DE DESEMPENHO DE ALGORITMOS PARA CLASSIFICAÇÃO DE SEQUÊNCIAS REPRESENTANDO FALTAS DO TIPO CURTO-CIRCUITO EM LINHAS DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA.

  • Data: 05/12/2019
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  • Maintaining power quality in electrical power systems depends on addressing the major disturbances that may arise in their generation, transmission and distribution. Within this context, many studies have been developed aiming to detect and classify short circuit faults in electrical systems through the analysis of the electrical signal behavior. Transmission line fault classification systems can be divided into two types: online and post fault classification systems. In the post-missing scenario the signal sequences to be evaluated for classification have variable length (duration). In sequence classification it is possible to use conventional classifiers such as Artificial Neural Networks, Support Vector Machine, K-nearest neighboors and Random forest. In these cases, the classification process usually requires a sequence pre-processing or a front end stage that converts the raw data into sensitive parameters to feed the classifier, which may increase the computational cost of the classification system. An alternative to this problem isthe FBSC-Frame Based-Sequence Classification (FBSC) architecture. The problem with FBSC architecture is that it has many degrees of freedom in designing the model (front end plus classifier) and it should be evaluated using a complete dataset and rigorous methodology to avoid biased conclusions. Considering the importance of using efficient short-circuit fault classification methodologies and mainly with low computational cost, this paper presents the results of the KNN-DTW (K-Nearest Neighbor) algorithm analysis study associated with Dynamic similarity measurement. Time Warping (DTW) and HMM (Hidden Markov Model) algorithm for fault classification task. These two techniques allow the direct use of data without the need for frontends for signal pre-processing, as well as being able to handle multivariate and variable time series, such as signal sequences for the post-miss case. To develop the two proposed systems forclassification, simulated data of short-circuit faults from the UFPAFaults public database wereused. To compare results with methodologies already presented in the literature for the problem, the FBSC architecture was also evaluated for the same database. In the case of FBSC architecture, different front ends and classifiers were used. The comparative evaluation was performed from the measurement of error rate, computational cost and statistical test. The satisfactory results achieved demonstrate the applicability of the two techniques proposed for the short circuit fault classification problem.
  • JOSE DE SANTANA FIEL
  • CLASSIFICATION OF EPILEPTIC RESTING-STATE EEG SIGNALS BASED ON LINEAR CLASSIFIERS AND A CROSS-SPECTRUM FEATURE

  • Data: 04/12/2019
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  • Millions of Brazilians are affected by epilepsy. The diagnosis of patients with epilepsy is critical for initiating appropriate treatment. However, the diagnosis relies on visual inspection of neuronal electrical activity, recorded by electroencephalography (EEG), by trained neurophysiologists. Due to this, this process is time consuming and may require days of continuous EEG recording, which makes the diagnosis costly. Hence, the present dissertation proposes a framework for automatic identification of the EEG of epileptic subjects. The method can be applied to short-term records of resting-state EEG. The proposed system combines the use of a feature extracted from the power spectral density of EEG signals and machine learning algorithms. The attribute used is an estimate of functional connectivity between EEG pair of channels, named debiased weighted phase-lag index. The algorithms used for classification were linear discriminant analysis (LDA) and support vector machines (SVM). EEG signals were recorded during the interictal state, i.e., the period between seizures and had no epileptiform activity. In order to test the method proposed, records of 11 epileptic patients and 7 healthy subjects were used. The algorithms used reached their maximum performances, 100% accuracy and unit area under the receiver operating characteristic (AUROC), when a feature vector with 190 attributes was used as input. The results show the effectiveness of the proposed system, given the high segregation capacity of the groups.

  • FLAVIO MENDES DE BRITO
  • FRONTHAUL SIGNAL COMPRESSION TECNHIQUES EVALUTAION

  • Data: 27/11/2019
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  • The growing data demand of mobile networks has motivated the creation and evolution of architectures aiming to supply such transfer requirements. To meet these requirements, a number of challenges need to be met, including data transfer at the link between the Base Station Unit (BBU) and the Remote Radio Head (RRH). Known as fronthaul, this link requires high speed information transfer and one method to increase the rate is data compression. Therefore, this study aimed to evaluate different techniques used in fronthaul data compression. Initially, the efficiency of some quantizers such as the scalar quantizer (SQ), two-dimensional vector (VQ) and the Trellis Coded Quantization (TCQ) was verified. To increase compression, the Huffman encoder was used. Another analysis consisted of combining these quantizers with resampling, Block Scaling and Huffman coding. In both analyzes, it was found that the system using TCQ as quantizer obtained the best relationship between Error Vector Magnitude (EVM) and computational cost, offering an EVM lower than the scalar quantizer and a computational cost lower than the vector quantizer.

  • LUAN ASSIS GONCALVES
  • AN ANALYSIS THE USAGE OF MULTI-SCALE INFORMATION IN THE MAPPING OF PSNR TO PERCEPTUAL SCORE

  • Data: 18/11/2019
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  • The prediction of visual quality is crucial in image and video systems. Image quality metrics based on the mean square error prevail in the field, due to their mathematical straightforwardness, even though they do not correlate well with the visual human perception. Latest achievements in the area support that the use of convolutional neural networks (CNN) to assess perceptual visual quality is a clear trend. Results in other applications, like blur detection and de-raining, indicate the combination of information from different scales improves the CNN performance. However, to the best of our knowledge, the best way to embody multi-scale information in visual quality characterization is still an open issue. Thus, in this work, we investigate the influence of using multi-scale information to predict image distortion. Specifically, we propose a single-stream dense network that estimates a spatially-varying quality metric parameter from reference image. The proposed method achieved a reduction of 36.37% and 69.45% for the number of parameters and FLOPs, respectively, and its performance is compared with a competing state-of-the-art approach by using a public image database.

  • MARCELO SOUSA COSTA
  • IMPACTO TÉCNICO E ECONÔMICO DA INTEGRAÇÃO DE UMA GERAÇÃO DISTRIBUÍDA DE ALTA CAPACIDADE EM UM SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO COM REGULADORES DE TENSÃO EM CASCATA

  • Data: 14/11/2019
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  • This dissertation analyzes the technical and economical impact of a distributed generation in a distribution system composed of two circuits with two cascade step voltage regulator bank (SVRs) in each, being a case study in the circuits PR-09 and PR-11, both of them. 34.5 kV of the Paragominas Substation of the Centrais Elétricas do Pará – CELPA. This is the assessment of the technical and economic impact on consumers end energy distributors, resulting from the operation of a distributed generation (GD) of 12.5 MVA in the presence of two cascaded step voltage regulator bank (SVRs).

    Distribution networks with the presence of large distributed generation may subject SVR to scenarios of reversal of active power flow which, depending on the control modes "Active Bidirectional Flow to Opposite Limit" and "Reverse Flow by Cogeneration", result in abnormal situations, which may cause the voltage regulator to lose its regulating capacity, depending on the adjustment employed in the electronic control of the RT, as a consequence consumers may be subjected to severe undervoltage or overvoltage. This phenomenon, in which the voltage regulator loses the ability to control the desired bar voltage, is known as the runaway condition. In addition, large GDs, depending on their location in the distribution system, can cause critical overvoltages. Some actions can be taken to reduce or mitigate this effect, such as resetting the feeders, changing the Voltage Regulator setpoint, and modifying Distributed Generation mode of operation. The economic assessment was made for all operating scenarios studied, being important to show, in addition to the technical impact, the financial impact for customers and distributor.

  • VANDERSON GERALDO ARANHA DA SILVA
  • MANUTENÇÃO PREDITIVA EM SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA UTILIZANDO REGISTROS DE DISPOSITIVOS ELETRÔNICOS INTELIGENTES (IEDs)

  • Data: 08/11/2019
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  • Today, electricity generation and transmission utilities are paid for the availability of their transmission functions (FTs) and no longer for what is generated and transmitted in the National Interconnected System (SIN). In this context, more and more efforts are made by generating and transmitting utilities so that untimely disconnections do not occur or be avoided. In addition to the loss of revenue when unplanned outages occur in the system, utilities are subjected to a rigid oversight process by regulators agents, such as the National System Operator and the National Electric Energy Agency. Investments in technology are allowing new directions for the operation and maintenance of power equipment, since high-capacity data-processing devices are enabling optimized predictive maintenance techniques based on the protection, control and monitoring of electrical quantities of the electrical system, as well as guaranteeing the speed and security of information. Intelligent Electronic Devices (IEDs) are multiprocessor systems with hardware and software that continuously work with electrical quantity measurements, protection, command, control, monitoring and have robust memories to record lists of events and waveforms of the analog signals in real time. In this work, real cases will be presented in which FTs shutdowns were avoided with the analysis of the lists of events and waveforms, which allows utilities to anticipate the problem, have the best decision making and significantly reduce its financial losses in the operation and maintenance of its electrical system.

  • VANESSA CASTRO REZENDE
  • METODOLOGIA PARA A CLASSIFICAÇÃO AUTOMÁTICA DE DOENÇAS EM PLANTAS UTILIZANDO REDES NEURAIS CONVOLUCIONAIS

  • Data: 07/11/2019
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  • As redes neurais convolucionais são uma das técnicas de aprendizado profundo que, devido ao avanço computacional dos últimos anos, alavancaram a área de visão computacional ao possibilitar ganhos substanciais nos mais variados problemas de classificação, principalmente aqueles que envolvem imagens digitais. Tendo em vista as vantagens na utilização dessas redes, diversas aplicações para a identificação automática de doenças de plantas foram desenvolvidas com o objetivo de fornecer uma base para o desenvolvimento de assistência especializada ou ferramentas de triagem automática, contribuindo para práticas agrícolas mais sustentáveis e maior segurança na produção de alimentos. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo propor uma metodologia para a classificação de múltiplas patologias referentes a diversas espécies de plantas tendo como insumo uma base de dados composta de imagens digitais de doenças em plantas. Inicialmente, essa metodologia envolveu etapas de tratamento das imagens da base de dados de doenças em plantas para possibilitar que estivessem aptas a serem entradas nos modelos de redes convolucionais selecionados (VGG16, RestNet101v1, ResNet101v2, ResNetXt50 e DenseNet169), assim como a geração de dez novas bases, a partir da base de referência, com dimensões de 32×32, 40×40, 48×48, 56×56 e 64×64, variando entre as 50 e 66 classes com maior representatividade, com o intuito de submeter os modelos a situações diversas. Após o treinamento dos modelos, um estudo comparativo foi conduzido com base em métricas de classificação amplamente utilizadas na área de aprendizagem profunda, como a acurácia no teste, f1-score e área sob a curva. A fim de atestar a significância dos resultados obtidos, foi realizado o teste estatístico nãoparamétrico de Friedman e dois procedimentos post-hoc, que demonstraram que a ResNetXt50 e a DenseNet169 obtiveram resultados superiores quando comparadas a VGG16 e as ResNets de 101 camadas. Em suma, a metodologia proposta neste estudo se mostrou eficiente no que tange a criação de um método para a identificação automática de patologias em plantas, podendo ser útil no que tange o diagnóstico precoce das doenças.

  • PAULO AUGUSTO SHERRING DA ROCHA JUNIOR
  • DESIGN AND IMPLEMENTATION OF A COMPUTER NUMERICAL CONTROL SYSTEM: SNAP CONSTRAINED SMOOTH TRAJECTORIES

  • Data: 31/10/2019
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  • Computer Numerical Control (CNC) is a technology made up of several blocks. Among these, lies the Trajectory Planning block, responsible for reference profile generation that are fed to position control loops. The need for Trajectory Planning arises from the mechanical constraints inherent to every plant to which CNC technology is applied. The machine's operational limits must be respected, in order to avoid several issues, such as: loss of precision, early wear of machine's parts and excessive vibration. This paper proposes a novel smooth real-time trajectory generation setup based on an embedded system platform. A real-time snap and jerk bounded control algorithm is proposed, to achieve continuous and smooth feed motion in traditional Numeric Control code file, dealing both with straight lines and arcs. A local motion blending algorithm, applicable to the proposed method, is also presented. The developed algorithm was deployed to a BeagleBone Black, an embedded System-on-Chip, single board computer and tested in a prototype router machine. A comparison between the proposed method against the seven segments and trapezoidal acceleration methods is presented, both in terms of performance and of real-time computing viability. Simulation and Experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed method to generate velocity, acceleration, jerk and snap bounded three dimensional trajectories, reducing the RMS error in up to 8.2% and 22.38% when compared to the Seven Segments and to Trapezoidal Acceleration methods, respectively. Assessing the error area on straight angles, the proposed method produced error areas 24% and 80% smaller when compared to the Seven Segments and to Trapezoidal Acceleration methods, respectively.

  • JAHYRAHÃ LEAL DOS SANTOS CRUZ
  • STOCHASTIC AUGMENTATION WITH EXTENDED PREDICTION HORIZON BASED ON THE PID FOR A MULTIVARIABLE SYSTEM

  • Data: 25/10/2019
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  • This research aimed to investigate and design a control system based on a 10-step ahead Long Range Prediction Horizon Stochastic Augmentation (AEHPLA) procedure, which consists of combining the characteristics of a linear controller with a stochastic predictive controller, resulting in a more robust control system with predictive, linear and stochastic characteristics. For the application of the Stochastic Augmentation, the control system chosen was the digital PID controller, which results in an augmented prediction horizon controller, which will be compared to the digital PID controller. Both controllers were tested, by simulation, in a process that represents the dynamics of a helicopter, which is called 2DOF Helicopter (H2DOF), manufactured by Quanser. H2DOF is a multivariable system that has been decentralized by state space transformation to transfer function, generating two SISO systems, one for pitch angle and one for yaw angle, so that in decentralization it was considered that the influence of coupling is modeled as an internal disturbance of the system. The advantage of this technique is that it reduces the complexity of the multivariable system through the simplified control algorithms. In addition, decentralization requires pairing the best input with the best output, which is performed using the Relative Gain Array (RGA) method. For the purpose of proving the efficiency of the AEHPLA based control, simulation tests were performed in the Matlab programming environment: output load disturbance, input load disturbance, Gaussian perturbation, control effort weighting parameter variation and step type reference change. All tests were evaluated using performance and robustness indices. In all tests the AEHPLA-based control system obtained the best result compared to the PID controller.

  • PEDRO FERREIRA TORRES
  • DEVELOPMENT AND MODELING OF A LOW VOLTAGE DISTRIBUTION NANOGRID WITH DISTRIBUTED GENERATION SYSTEMS

  • Data: 23/10/2019
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  • The concept of direct current distribution minigrids has been gaining ground in academia and industry regarding the development of distribution grid applications with high penetration of distributed energy sources and storage systems. The adoption of a direct current distribution system facilitates the integration of sources such as photovoltaic and wind generation and storage systems such as batteries, as these technologies operate intrinsically in direct current. In this sense, this work presents the development of a direct current distribution nanogrid installed in the laboratory of the Group of Studies and Development of Energy Alternatives (GEDAE), of the Universidade Federal do Pará. The developed grid is composed by three PV generation systems and storage in battery banks and three load banks, distributed over the 200 m grid in a ring topology, on a 24 Vdc bus. Two simulation methodologies were developed and are capable of reproducing the nanogrid’s operational behavior under static and dynamic conditions, allowing the evaluation of the grid performance over a day of operation. Tests are also presented with measurements at strategic points of the grid to evaluate the system behavior under specific operating conditions, being normal or under contingency. The results attest the nanogrid's ability to reliably meet the loads, as long as it respects the limitations of the implemented power generation and storage system. In addition, it was found that the characteristics related to the charge controller topology benefits the power quality for the developed grid size and topology.

  • LORENA DOS REIS MORAES
  • Competitive Autoassociative Neural Networks for Electrical Appliance Identification for Non-intrusive Load Monitoring

  • Data: 23/10/2019
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  • Residential environments are responsible for a large part of the consumption of electricity, and it is very relevant to help consumers in their decision making, aiming to achieve greater energy efficiency. For the consumer it is important to know about their monthly bill of energy consumption so that they can identify in these periods of their highest consumption as well as the most consumed equipment. Non-intrusive load monitoring (NILM) emerges exactly as a technique capable of assisting consumers with information about individual consumption of equipment, thus providing information that enables them to take initiatives to reduce their consumption and increase energy efficiency.

     In a NILM system four steps are key: the acquisition of aggregate data through the single sensor, the detection of equipment on / off events from the aggregate load, the extraction of disaggregated signal characteristics and the identification of equipment from the characteristics. extracted from the disaggregated signal.

     In the context of NILM systems, this work proposes the development of a new methodology for the recognition of electrical equipment in a residential environment using the Auto Associative Neural Networks Competition. For the development of the methodology three public databases containing a disaggregated load database of several equipments were used. The main idea of the proposed methodology is that, once validated, it can be applied to any database in the future, aiming at the development of new equipment recognition systems for new NILM systems. The good results achieved so far, with the methodology applied, recognizes 7 devices in each database, indicating that the proposed methodology may be able to perform the recognition task satisfactorily, which may contribute to the future creation. non-intrusive monitoring systems that meet market demands.

  • LUANA GONCALVES
  • ASSESSMENT OF COMPUTED TOMOGRAPHY IMAGES  WITH LOSSY CODING USING BAYESIAN NETWORKS

  • Data: 21/10/2019
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  • Currently, the medical images have a significant impact on the diagnosis of pathologies, consequently, the development of metrics for the evaluation of such images has been increasingin in order to  preserve or improve its original features when subjected to compression, enhancement and digital transmission operations. The complexity in order to performance analysis of a metric includes the correlation of metrics with the subjective data obtained experimentally and also the difficulty of obtaining such data. Therefore, development of new metrics and comparative evaluation of metrics applied to diagnostic images are relevant. In this work, a methodology for the acquisition of subjective data and visual quality assessment metrics Bayesian network based  developed specifically for the context of diagnostic images   are proposed.

  • JULIO CESAR REIS DA SILVA
  • TRANSPORTE ELETRÔNICO ENTRE NANOPARTÍCULAS METÁLICAS

     

  • Data: 11/10/2019
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  • Um dos grandes desafios da atualidade é a manipulação efetiva da eletrônica na escala nanométrica. Essa ideia foi iniciada por Aviram e Ratner em 1974 na criação de um diodo retificador unimolecular. A partir de então, investigações importantes têm se destacado em modelagem teórica de transporte eletrônico, com o intuito de se estudar a relação de dependência da estrutura da ponte molecular com as propriedades eletrônicas das ligações realizadas com os eletrodos, e desta forma construir um dispositivo eletrônico funcional. Assim, o trabalho de pesquisa realizou um estudo teórico das propriedades eletrônicas em junções de única molécula de Au, submetida em uma ponte molecular e pontos quânticos, através de análise das curvas características de Corrente-Tensão, Condutância diferencial-Tensão, Transmitância – Energia e Tensão, Densidade dos Estados do Dispositivo em função da Energia e Autocanais de Condução. Para tanto, usou-se a Teoria do Funcional da Densidade combinada a Função de Green de Não-Equilíbrio via pacotes de Softwares livres Siesta e Transiesta. Os resultados indicam a presença de muitos entrelaçamentos de regiões de probabilidades de transporte eletrônico, com certas diferenciações, gerando principalmente mudanças com estes que possuem pontos quânticos. Por fim, estes dispositivos eletrônicos de Au apresentaram vários indícios para outras pesquisas com outros tipos de materiais envolvidos nas mesmas ideias centrais de mudança de geometria com pontes moleculares e pontos quânticos para o controle de cargas e geração de novos fenômenos.


    Artigos Relecionados com a defesa da Dissertação:

    REIS-SILVA, J.C.; FERREIRA, D.F.S.; LEAL, J.F.P; DEL NERO, J.; Enhancing and optimizing electronic transport in biphenyl derivative single-molecule junctions attached to carbon nanotubes electrodes. Solid State Communications, 252, 46-50 (2017). DOI: 10.1016/j.ssc.2017.01.015

    S. M. Corrêa; D. F. S. Ferreira; M. R. S. Siqueira; J. C. Reis-Silva; J. F. P. Leal; C. A. B. da Silva Jr; J. Del Nero. Investigation of electronic transport under mechanical strain in a molecular junction composed of a polyyne bridge connected to SWCNT electrodes. Physical Chemistry Chemical Physics, 19 (33), 22078-22087 (2017). DOI:10.1039/C7CP03080K


  • ARILSON GALDINO DA SILVA
  • HYDROLOGIC FORECASTING MODEL USING ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS: A CASE STUDY IN THE XINGU RIVER BASIN – ALTAMIRA-PA

  • Data: 10/10/2019
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  • Knowledge about the extent of riverbed overflow is extremely necessary for the determination of areas at risk. The City of Altamira-PA, located on the banks of the Xingu River, historically suffers from extreme events of floods that provoke floods, causing great damages to the population. Considering the problem, this paper presents a monthly level prediction system of the Xingu River based on neural networks perceptron of multiple layers. For the development of the system, rainfall data were used in the basin and sub-basins of the Xingu River, and SST information (Sea Surface Temperature) from 1979 to 2016. The satisfactory results demonstrate the great applicability the artificial neural networks to the problem.

  • FATIMA PRISCILA ARAUJO TEIXEIRA
  • COEXISTENCE ANALYSIS BETWEEN 5G SYSTEMS AND SERVICES FIXED IN MILLIMETER WAVE BAND

  • Data: 07/10/2019
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  • This works aims to analyze the impact of interference of a 5G system over a legacy 26 GHz fixed point-to-point system and, thus, obtain a minimum protection distance for these systems to operate without interfering with each other. To obtain these results, simulations were performed using the Monte Carlo method. The impact of 5G network co-channel interference on the fixed service was evaluated considering different parameters such as Fs antenna height, cell number, FS antenna gain and number of users. In the results obtained, the 7-cell tri-sectored network topology, combined with a 60 m FS height, had the greatest impact on the required protection distance, while other parameters such as gain and power had a moderate impact. These results imply that coexistence will be possible when all appropriate parameters are measured for each case in question. Another contribution of this dissertation is the availability of a coexistence model in the SEAMCAT simulator, which can help new scenarios for coexistence analysis.

  • DIORGE DE SOUZA LIMA
  • ELECTROMAGNETIC AND MECHANICAL ANALYSIS IN TRANSFORMERS UNDER INRUSH CURRENT AND SYMPATHETIC INRUSH

  • Data: 01/10/2019
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  • The power transformer is one of the most important equipment in the electric power system, allowing the feasibility of connecting the generating centers to the consumer centers, even over long distances. Reliable and continuous operation is of fundamental importance for service maintenance and is subject to various types of disturbances that can lead to failures. In this perspective, studies of the dynamic behavior of transformer windings through computer simulations have been widely used to safely and accurately evaluate their operation. Therefore, this paper presents the methodology for research on a 50 MVA power transformer using the finite element method for steady state and time domain analysis. Thus, the study was performed by means of couplings (electromagnetic-mechanical circuit). In the first analysis (circuit study), the ATPDraw software was used to obtain the behavior of the inrush current and solidarity energization during the transformer bank energization. Therefore, in the ANSYS MAXWELL software, electromagnetic studies were performed. For this, a real 3D model was used (taking into account the characteristics of the core lamination and windings, some of them in disc format). Thus, the results are presented as the behavior of magnetic induction and electromagnetic forces in the equipment windings. Finally, in the ANSYS STRUCTURAL software, structural (mechanical) studies were performed. Also, as before, a close-to-real 3D model was used, presenting as results the behavior of the total deformation in the winding, the mechanical stress suffered and the degree of safety during the occurrence of energization. The steady state studies were considered three operating conditions: nominal condition, solidarity energization and inrush current. For the nominal condition, the equipment's plate data was used, for the energizing condition (solidarity energization and inrush current) the largest amplitude obtained during the simulation was used. It is noteworthy that for the time domain analysis, only the condition of the inrush current was analyzed, both for the high computational cost required and for being the worst condition in the steady state analysis.

  • HUGO RODRIGUES DE BRITO
  • FORMULAÇÃO ANALÍTICA PARA ESTUDO DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO ATIVAS CONSIDERANDO A PRESENÇA DE REGULADORES DE TENSÃO

  • Data: 26/09/2019
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  • Reguladores de tensão (RTs) localizados em alimentadores radiais de média tensão têm participação recorrente em diversas estratégias de mitigação dos impactos da interconexão de unidades de geração distribuída (GD). Entretanto, análises expeditas de parâmetros característicos de redes de distribuição ativas não costumam considerar o efeito das comutações de tape dos RTs em seus equacionamentos. Esta dissertação propõe uma formulação analítica para avaliar a influência desses dispositivos, baseada na adaptação matemática de equações clássicas da literatura. O aparato teórico deduzido diz respeito à variação de tensão ao longo da linha, ao requerimento de potência reativa, às perdas elétricas do sistema e à capacidade de hospedagem de GDs. A proposta é validada via estudos comparativos em um sistema-teste simples, bem como em um alimentador rural extenso de 34,5 kV que inclui dois RTs em conexão cascata e uma GD de elevada penetração em sua extremidade. O Open Distribution Simulator Software (OpenDSS) é utilizado para fins de modelagem e simulações de fluxo de carga convencional e de séries temporais. Os resultados evidenciam os méritos da formulação desenvolvida na correta estimação de parâmetros de redes de distribuição ativas com a presença de RTs, o que caracteriza uma melhoria em relação às ferramentas convencionais para estudos preliminares de integração de GDs.


  • THIAGO LIMA SARMENTO
  • COMPARISON OF SATELLITE TRACKING TECHNIQUES IN INCLINED ORBIT

  • Data: 26/09/2019
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  • This work implements satellite tracking techniques in inclined orbit and compares their performances with other techniques, describing operaton and implementng in a simulaton environment and in a real control system to generate the performance evaluaton of each one. One of the techniques investgated is reinforcement learning. Tracking satellites in inclined orbit is of paramount importance for telecommunicatons using this type of link, allowing automatc communicaton maintenance and extending the service life of satellite services in this situaton. Algorithms widely used in tracking, both in the literature and in commercial equipment, result in estmates or predictons of satellite positon rather than actual positon, and require a study of the specifc characteristcs of the region where the base staton is located. The complexity and investments in the tracking technique vary according to the commitment made in the antenna installaton and control systems, being necessary to compare the existng methods before their implementaton. The work develops the environment necessary to simulate satellite communicaton, from recepton to antenna movement, to analyze the performance of the technique in

  • VALERIA MONTEIRO DE SOUZA
  • PRÉ-DESPACHO ÓTIMO DA GERAÇÃO DISTRIBUÍDA PARA MELHORIA DA OPERAÇÃO DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO COM PRESENÇA DE REGULADORES DE TENSÃO NO MODO BIDIRECIONAL

  • Data: 25/09/2019
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  • Os sistemas de energia elétrica têm sido significativamente alterados nos últimos anos devido à crescente integração de Geração Distribuída (GD) em suas redes. Entretanto, apesar das vantagens identificadas em se aumentar o uso de GDs, a modificação do caráter passivo dessas redes incorre em diversos impactos. Para que esses sistemas possam ter suas características de segurança, confiabilidade e robustez asseguradas, diversos estudos têm sido desenvolvidos para mitigar os problemas detectados provocados por esse tipo de geração e maximizar seus benefícios. Nesse contexto, é realizado, nesta dissertação, um estudo de integração de um Produtor Independente de Energia (PIE) em um alimentador rural extenso localizado no estado do Pará, o qual possui reguladores de tensão (RTs) em cascata e apresenta a possibilidade de manobra de rede com um alimentador vizinho. Com a conexão do PIE, os RTs desse alimentador podem ter seu fluxo de potência ativa invertido tanto pela potência injetada pela GD quanto pela reconfiguração topológica da rede, deixando-os sujeitos a perderem sua capacidade de controle com a ocorrência da condição de runaway. Sendo assim, os cenários operativos possíveis, com diferentes configurações dos RTs e considerando curvas de carga reais, foram analisados utilizando simulações realizadas no OpenDSS (Open Distribution Simulator Software). A partir da avaliação desses resultados, foi proposta uma estratégia de pré-despacho ótimo da GD do PIE visando não apenas evitar que a condição de runaway ocorra, como também contribuir para a garantia de níveis adequados de tensão e preservação da confiabilidade da rede na qual ele será integrado. Os testes de desempenho da estratégia confirmaram sua viabilidade como ferramenta de mitigação dos impactos causados por GDs de alta penetração em redes de distribuição reconfiguráveis que possuem RTs.

  • SUZANE ALFAIA DIAS
  • Uma estratégia para Alocação Eficiente de Recursos Móveis Utilizando Sistema Fuzzy para um Esquema de Planejamento e Provimento de QoS.

  • Data: 25/09/2019
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  • Com o crescimento dos dados móveis e as rápidas tendências de urbanização, haverá uma densidade extremamente alta de links de counicação sem fio nas cidades, sendo assim os usuários esperam um ambiente onde possam ter acesso à internet aos seus dispositivos a qualquer hora e local. Devido a problemas no CAPEX/OPEX, uma implantação de small cells não é uma estratégia ecnômica em cenários  de tráfego de dados intenso, desta forma, a utilização de UAVs para melhorar a cobertura e o desempenho da rede torna-se viável. A fim de Qualidade de Serviço da rede, foi proposto um sistema computacional para realizar tomada de decisão que recebe como entrada informações da rede como vazão, taxa de perda de pacote e atraso, e retorna a qualidade de rede para aquele tipo específico de aplicação. O sistema como um todo verifica a necessidade ou não do uso de Veículos Aérios Não Tripulados (UAVs) para melhorar a qualidade da rede e a cobertura da área de maior demanda. De outra forma, os UAVs permanecem na estação base. Através do método proposto houve melhorias na Qualidade de Serviço (QoS) da rede, permitindo uma perda de pacotes e no atraso, e um aumento na vazão.

  • ANA LAURA PINHEIRO RUIVO MONTEIRO
  • DESENVOLVIMENTO DE UMA FERRAMENTA COMPUTACIONAL PARA OTIMIZAÇÃO DE CÁLCULO LUMINOTÉCNICO DE INTERIORES BASEADO EM ALGORITMO GENÉTICO

  • Data: 17/09/2019
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  • There is a large quantity of lamps and luminaires that present characteristics, such as the amount of lumens and lifetime of lamps. Thus, there are several possible combinations of lamps and luminaires that can be employed as a solution to adapt the lighting of a given indoor environment. What will differentiate each solution will be the cost of investment and the time of financial return. This work presents the development of a tool that provides the user with the possibility to carry out lighting studies for any internal business environment, considering multiple scenarios and following the regulations set by the NBR ISO/CIE 8995-1:2013. Studies are carried out in an optimized method by running a genetic algorithm, which has as objective function minimization of time of financial return on investment of lamps and luminaires, which are necessary for the achievement of luminance area. For the development of the tool spreadsheets were associated with the Python programming language and the PyCharm as the development software. The lumens method was used for lighting sizing, the simple linear regression technique was used to estimate the rate of electrical power for a period of 10 years and Net Present Value alongside the discounted payback for analysis of financial return of the solutions generated by the tool. The developed tool was applied in four different scenarios in the Center of Excellence in Energy Efficiency of the Amazon (CEAMAZON) building. Valid solutions for all scenarios were found, that is, a quick payback, taking into consideration the initial investment, annual consumption and maintenance, if any. The best solutions were simulated by the software DIALux as an aid in the projection of the distribution of luminaires in environments. The aspects described in this work show the functionality and applicability of this tool, in order to support the user in the planning of lighting projects sizing, having achieved the established goal, showing functionality and effectiveness.

  • HUGO RIVIERE SILVA MORAES
  • Aplicação de Redes Neurais Profundas ao Diagnóstico de Faltas Incipientes em Transformadores

  • Data: 11/09/2019
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  • Este trabalho apresenta os resultados obtidos da pesquisa de aplicação de Redes Neurais Profundas para o problema de diagnóstico de faltas incipientes em transformadores baseado na análise dos gases dissolvidos em óleo (DGA). Dois modelos são propostos utilizando Redes Neurias Autocodificadoras Empilhadas e redes Neurais Convolucionais. Para o desenvolvimento do sistema foi utilizada a base de dados TC10 de equipamentos faltosos inspecionados em serviço e usada para a publicação da norma IEC 60599.

  • ALLAN RODRIGO ARRIFANO MANITO
  • Estimação das Parcelas de Contribuição de Cargas Não Lineares na Distorção Harmônica de Tensão de um Barramento de Interesse do Sistema Elétrico de Potência utilizando Rede Neural Artificial

  • Data: 06/09/2019
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  • Apresenta-se neste trabalho uma metodologia para estimar a contribuição de cargas não lineares na distorção de tensão de um barramento de interesse do sistema elétrico de potência. A estimação é realizada através da construção de um modelo com base em redes neurais artificiais (RNA), em que a entrada do modelo é constituída pelas correntes harmônicas provenientes das cargas não lineares que compõem o sistema em estudo, e a saída da RNA corresponde aos valores de tensão harmônica no barramento sob estudo, para a mesma frequência harmônica. O estudo é realizado para cada ordem harmônica individualmente e os dados necessários para a construção do modelo bem como para validação dos resultados são obtidos a partir de campanhas de medição sincronizadas e por meio de simulação computacional, através de estudos de fluxo de carga harmônico. A partir de comparações dos resultados de referência via simulação computacional com os resultados obtidos via modelo neural, é observado que a metodologia desenvolvida é capaz de classificar corretamente o grau de impacto de cargas não lineares na distorção de tensão em uma barra de interesse do sistema elétrico.

  • FABRICIO MENEZES MARES
  • EXPERIMENTAL EVALUATION OF DIFFERENT MATHEMATICAL MODELS APPLIED IN PERFORMANCE PREDICTION OF PHOTOVOLTAIC GENERATORS

  • Data: 04/09/2019
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  • Among the devices that guarantee the generation of electricity through the photovoltaic conversion process the module is the basic (elemental) unit of a photovoltaic system. The literature review revealed that exists “countless” mathematical models used to predict the performance of modules. However, in general, they can be classified into two categories: power models and models based on the equivalent photovoltaics cell/module circuits. Therefore, in this work 14 models were selected, being 11 of power, 2 based on equivalent circuits and 1 which is the composition of both, but all with the objective of estimating the maximum power (Pmp), which reflects the desired operating point on a given system. The evaluation process of the selected models was made from two statistical approaches: the descriptive, also referred to as traditional; and the comparative, which seeks to relate the estimates versus the measured values and admitted as reference. For this, 4 different photovoltaic modules were used, but of the same technology (polycrystalline), experimentally measured using a monitoring system installed in the testing area of the Study Group and Development of Energy Alternatives (GEDAE / UFPa). Statistical evaluations made it possible to identify the most adherent models, both in terms of precision and accuracy. However, it is important to emphasize that this is not enough to determine a single best model, because depending on the application objectives, it may be that the effort is a determining factor, or even more important than its accuracy. Thus, besides the statistical evaluations, at the end of this work an ordinal classification of the models is presented, considering a compromise relationship established between precision, accuracy and effort.

  • RODRIGO RODRIGUES PAIVA
  • SUPERFÍCIE SELETIVA DE FREQUÊNCIAS INTELIGENTE BASEADA EM GRAFENO

  • Data: 02/09/2019
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  • Neste trabalho, desenvolve-se uma formulação baseada no método diferenças finitas no domínio do tempo e na técnica exponencial matriz para modelagem de folhas de grafeno. Aplica-se a referida formulação para modelar superfícies seletivas de frequências (FSS) propostas neste trabalho, cuja célula unitária possui dois elementos de grafeno. A partir da mudança dos valores de potencial químico destes elementos, a estrutura pode operar com bandas de rejeição única ou dupla, reconfiguráveis. Propõe-se, portanto, uma FSS inteligente.

  • VICTOR HENRIQUE RODRIGUES CARDOSO
  • Optical Curvature Sensor Based on Core Diameter Mismatch Technique Applied for Flow Measurement

  • Data: 02/09/2019
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  • Recent advances and cost savings in optical devices have spurred a high interest in sensors based on fiber optics applied to measure physical and mechanical parameters. Several reseraches have demonstrated the great advantages of optical sensors such as low cost, compatibility, immunity to eletromagnetic interference, applicability and its versatility as temperature sensors, vibration, magnetic field, curvature, among others compared to convencional sensors. Wide versatility of optical sensors enable curvature measurement with wide aoolicability as fluid flow sensor and Health Structural Monitoring monitoring (SHM).

    This work aims to study the propagation of optical power in the structure based on coer diameter mismath technique (CDM), Singlemode-Multimode-Singlemode-Multimode-Singlemode (SMSMS), with curvature aiming at application as a low cost alternative, easy fabrication and acceptable sensitivity for flow measurement in pipes. The two multimode sections present in the sensor act as a coupler and re-coupler of core and cladding modes, and the singlemode section, in te middle, acts as a sensing element. The sctructure was analyzed by experimental measurements and numerical simulations. Experimental analyzes were performed for curvature meaurement and for flow measurement. In both the sensor generates interference patterns when it is bent. Numerical modeling was performed using the finite difference beam propagation method using software BeamProp 9.0 from the company Rsoft TM. Results demonstrate that aplicability as curvature sensors and flow measurement is feasible.

  • VICTORIA YUKIE MATSUNAGA DE OLIVEIRA
  • Optimal allocation of distributed generation in distribution networks using hybrid algorithm based on Cuckoo Search and Genetic Algorithm

  • Data: 02/09/2019
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  • This thesis presents a novel Cuckoo Search (CS) algorithm called Cuckoo-GRN (Cuckoo
    Search with Genetically Replaced Nests), which incorporates the benefits of genetic algorithm (GA) into the CS algorithm. The proposed method handles the abandoned nests from CS more efficiently by genetically replacing them, significantly improving the performance of the algorithm by establishing optimal balance between diversification and intensification. The algorithm is used for the optimal location and size of distributed generation units in a distribution system, in order to minimise active power losses while improving system voltage stability and voltage profile. The allocation of single and multiple distribution generation units is considered. The proposed algorithm is extensively tested in mathematical benchmark functions as well as in the 33-bus and 119-bus distribution systems. Simulation results show that Cuckoo-GRN can lead to a substantial performance improvement over the original CS algorithm and others techniques currently known in literature, regarding not only the convergence but also the solution accuracy.
  • ERICK MELO ROCHA
  • Investigation of Strategies for Detection and Diagnosis of Faults in Industrial Systems Based on Identification of Closed Loop Systems

  • Data: 30/08/2019
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  • This work investigates and proposes methodologies for detecting faults in industrial plants equipped with control systems operating in closed loop. The feedback control reduces the sensitivity of the closed-loop system to plant variations. Thus, the detection of faults in systems operating in closed loop is challenging due to. In this work, we propose the use of a tool to estimate the open mesh transfer function from closed loop data, in order to estimate parametric models for fault investigation. The technique investigated is an adaptation of the Two-Stage Method, which unfolds the process of closed-loop identification in two sequential stages of open-loop identification. In the first step, an approximation of the complementary sensitivity function for the closed loop system is identified. Subsequently, an approximation of the sensitivity function is estimated from the estimates obtained for the complementary sensitivity function. By using parametric identification techniques, an estimate of the uncorrelated noise input signal is obtained. This allows to obtain a reasonably accurate model of the open-loop plant. Results of computer studies are presented and discussed in order to highlight the strengths and weaknesses of the proposed strategy.

  • KAYT NAZARE DO VALE MATOS
  • Contribuição do Controle Secundário de Tensão Aplicado a um Parque Eólico Composto de Aerogeradores DFIG à Estabilidade de Tensão de Longo-Prazo

  • Data: 30/08/2019
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  • Esta tese investiga o uso do controle secundário de tensão (CST) em um parque eólico composto de geradores de indução duplamente alimentados (DFIG) e seus efeito na estabilidade de tensão de longo-prazo. Primeiramente, o desempenho do CST aplicado ao parque eólico é comparado com o caso em que somente é utilizado o controle primário de tensão (CPT). Uma análise detalhada é conduzida através de simulações no domínio do tempo, considerando regimes de velocidade de vento alta e baixa, limites variáveis de controles dos aerogeradores, cargas estática e dinâmica, bem como o modelo dinâmico do limitador de sobre corrente (OEL) e do comutador de tap sob carga (OLTC). Baseando-se nos resultados, o uso do CST em um parque eólico composto de aerogeradores DFIG pode postergar o colapso de tensão do sistema de potência. Além disso, uma situação adversa foi obtida mostrando que o CST pode levar o conversor do lado da rede (GSC) do DFIG a absorver uma quantidade significativa de potência reativa da rede elétrica e perder a capacidade de injetar reativos na rede. Para resolver este prolema, são propostas duas estratégias de controle auxiliares inseridas na malha de controle do GSC para impedir o fluxo inverso de reativos no GSC, bem como forçar o fornecimento de potência reativa para o sistema através do GSC. Os resultados indicam a eficácia das estratégias de controle auxiliares em postergar o colapso de tensão e aumentar a margem de estabilidade de tensão do sistema.

  • MARCUS VINICIUS DE OLIVEIRA DIAS
  • 5G MIMO AND LIDAR DATA FOR MACHINE LEARNING: MMWAVE BEAM-SELECTION USING DEEP LEARNING

  • Data: 29/08/2019
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  • Modern communication systems can exploit the increasing number of sensor data currently used in advanced equipment and reduce the overhead associated with link configuration. Also, the increasing complexity of networks suggests that machine learning (ML), such as deep neural networks, can effectively improve 5G technologies. The lack of large datasets make harder to investigate the application of deep learning in wireless communication. This work presents a simulation methodology (RayMobTime) that combines a vehicle traffic simulation (SUMO) with a ray-tracing simulator (Wireless InSite), to generate channels that represents realistic 5G scenarios, as well as the creation of LIDAR sensor data (Blensor). The created dataset is utilized to investigate beam-selection techniques on vehicle-to-infrastructure using millimeter waves on different architectures, such as distributed architecture (usage of the information of only a selected vehicle, and processing of data on the vehicle) and centralized architectures (usage of all present information provided by the sensors in a given moment, processing at the base station).

    The results indicate that deep convolutional neural networks can be utilized to select beams under a top-K classification framework. It also shows that a distributed LIDAR-based architecture provides robust performance irrespective of car penetration rate, outperforming other architectures, as well as can be used effectively to detect line-of-sight (LOS) with reasonable accuracy.

  • MARCOS VINICIUS SADALA BARRETO
  • Research and Development of a Framework for Testing Automatic Control Strategies for Performance Improvement in Apache Web Servers
  • Data: 29/08/2019
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  • In this work it is reported and discussed the results of a study aimingat to develop a computing environ mentesuitable to carry out feed a back control for performance improvement of Apache Web Server systems. The proposed approach provides response servisse to HTTP request sand makes interventions in the values of the available parameters in order to controlthe system in closed loop. The parameters for control actuation are Max Request Work sand Keep Alive Time out while the control led process variables are the computer memory resource and the percent of processor time use. The developed tools is not intrusive in the sense that it does not modify the source code of the web server orthe operating system. Results of experimental tests, by using system identification and PI control, show that performance improvement can be obtained during transient response.

  • DERCIO MANUEL MATE
  • COMPRESSÃO DE SINAIS EM SISTEMAS DE RÁDIO SOBRE FIBRA DIGITAL PARA REDES FRONTHAUL

  • Data: 23/08/2019
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  • A introdução de tecnologias como Carrier Aggregation (CA), Massive Multiple Input Multiple Output (MIMO) e Coordinated Multipoint (CoMP), visando melhorar a capacidade dos sistemas móveis de banda larga, aumenta o desafio para implantação do Mobile fronthaul devido à limitação da capacidade da infraestrutura, para suportar altas taxas de transmissão. Uma abordagem usada para lidar com a limitação da capacidade do frontahul é a compressão do sinal transmitido. Várias técnicas vêm sendo desenvolvidas para compressão do sinal no fronthaul e, a maioria dessas técnicas comprimem o sinal transmitido em banda base. Neste trabalho é desenvolvida uma técnica de compressão, para cenários específicos dos sistemas Rádio-sobre-Fibra digital configurados para transmissão do sinal em frequência intermediária. Esta técnica usa informações sobre o estado de canal de rádio (Channel state information), para controlar a compressão do sinal no fronthaul. Os resultados das simulações com a técnica desenvolvida demonstram a sua capacidade para reduzir o erro de quantização, permitindo a transmissão de sinais com modulação de 64 QAM, usando resoluções menores (até 4 bits por amostra) no quantizador. Portanto, taxas de compressão de 2:1, nos dados úteis, e um EVM próximo a zero são alcançados. Além disso, a técnica de compressão desenvolvida supera as técnicas μ-Law e A-Law, demonstrando tempos de execução dentro do limite de latência esperado nos sistemas 5G (1ms). Por fim, o desempenho da rede fronthaul é avaliado experimentalmente em um enlace ótico de 20 km, considerando cenários com e sem compressão do sinal.

  • WIRLAN GOMES LIMA
  • SYNTHESIS OF MULTILAYER FREQUENCY SELECTIVE SURFACES VIA BIOINSPIRED OPTIMIZATION

  • Data: 23/08/2019
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  • The analysis of electromagnetic devices via computer software usually demands high computational cost and high processing time. Sometimes, to meet certain design goals, finding the optimal structural parameters can take days or even weeks when done by trial and error and seeking accurate answers in highly complex structures. In this scenario, bioinspired computing tools (BIC) are strong allies in saving time, computational cost and, consequently, money. To enhance the power and efficiency of these tools, hybrid methods have been developed in which neural networks work together with optimization algorithms to achieve even more satisfactory results. In this context, this work presents the use of two multiobjective bioinspired optimization hybrid models for the design and synthesis of multilayer frequency selective surfaces (FSS). Initially, an electromagnetic investigation of the patch-like structures that will compose the multilayer FSS is made, which are a triangular loop and a solid diamond printed on a fiberglass substrate (FR-4), through computational simulations via CST® Micro software. Wave Studio, whose numerical technique is used for finite integrals (FIT). Three filters with different characteristics are designed: the first filter must have a resonant frequency of 10 GHz and a bandwidth of 8 GHz; the second filter must have lower and higher cutoff frequencies of 8 GHz and 12 GHz, respectively, acting as a reject band, fully reflecting the X band and; the third filter, having a dualband response, must have a higher cut-off frequency for the first band equal to 8 GHz and a lower cut-off frequency for the second band equal to 12 GHz, acting as a bandpass allowing transmission band X and reflecting part of the adjacent bands. Cutoff frequency and bandwidth values were obtained at a threshold of -10 dB. The synthesis process consists of tuning the objectives of the structures inserted in the cost function of the optimization algorithms. The modeling of the structures is performed by a general regression neural network (GRNN) and the optimization process is performed by the algorithms, being the multiobjective genetic algorithm (GA Multi) and multiobjective cuckoo search algorithm (MOCS). The results obtained by the hybrid methods are simulated by the commercial software CST® and Ansoft DesignerTM HFSS for model validation, since they use different numerical techniques, being the finite integral technique and the finite element method, respectively. Good agreement between the simulated results was observed, showing a reduction in the processing time of the structures, besides showing that the GRNN-AG Multi model stood out in relation to the GRNN-MOCS, being the most efficient for the optimization of multilayer FSS.

  • RAPHAEL BARROS TEIXEIRA
  • ANÁLISE DE SISTEMAS NÃO-LINEARES E SÍNTESE DE OPERADORES INVERSOS POR SÉRIES DE VOLTERRA DIAGONAIS

  • Data: 22/08/2019
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  • ANÁLISE DE SISTEMAS NÃO-LINEARES E SÍNTESE DE OPERADORES INVERSOS POR SÉRIES DE VOLTERRA DIAGONAIS

  • PEDRO DOS SANTOS BATISTA
  • Network slice admission using reinforcement learning and information-centric networking for mobile networks

  • Data: 21/08/2019
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  • The evolution of current 4G mobile network, the so-called 5G, is targeting an increased traffic load at a lower price, thus optimization of the delivery network plays an important role at this new network; another aspect of the evolution is that 5G has the ambition to be a highly customized network, which can be reliable enough to be used in industrial automation and cheap enough to be used for mobile broadband services. In this context, this thesis assesses two aspects of 5G, the first is to use information-centric networking (ICN) to improve the efficiency of multimedia delivery on mobile broadband services; and the second is the application of a reinforcement learning strategy as an enabler for the highly configurable network, which could pose a challenge to be understood and configured manually. We investigate ICN because it is one of the most promising research topics for the future internet. ICN aims at circumventing several issues of current internet protocol, among them, achieving a more efficient multimedia distribution. Given the significant growth rate of video transmission over mobile networks, it is sensible to consider how 4G/5G networks can leverage ICN. There is a substantial body of work considering ICN for fixed networks and also for the core of mobile networks. Less attention has been dedicated to ICN on the radio access network (RAN) or ICN-RAN, which has currently a user plane based on many connection-oriented protocols. To fully benefit from ICN, mobile networks must enable it on the RAN, not only on the core. This work details an ICN deployment on the RAN of the fourth and fifth generation of mobile networks and also presents a testbed that enables proofs of concept of this ICN-RAN using 4G. The results indicate, for example, that evolving ICN features can be tested with currently available tools, but the lack of hardware accelerators and optimized code limit the bit rate that can be achieved in real-time processing. In the context of network customization, the most prominent enablers are the so-called network slices. Slices can be understood as a part of the network that is customized to deliver certain services. The service requirements are imposed by the tenant, which acquire slices from an infrastructure provider. The 5G infrastructure provider must optimize the infrastructure resource utilization, usually admitting as many slices as possible, however, infrastructure resources are finite, and admitting all the slices could increase the probability of service level agreement violation. This thesis investigates the application of reinforcement learning agents that learn how to increase the infrastructure provider revenue by intelligently admitting network slices that bring the most revenue to the system. We present a neural networks-driven agent for network slice admission that learns the characteristics of the slices deployed by the tenants from their resource requirements profile and balances the benefits of slice admission against resource management and orchestration costs.

  • RODRIGO VEIGA DA SILVA
  • Regulação de tensão e frequencia em microredes ilhadas com veículos elétricos e geração distribuida utilizando otimização por enxame de partículas

  • Data: 16/08/2019
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  • Regulação de tensão e frequencia em microredes ilhadas com veículos elétricos e geração distribuida utilizando otimização por enxame de partículas

  • JOÃO VICTOR COSTA CARMONA
  • MODELING OF QUALITY LOSS OF H.264 VIDEOS CONSIDERING PSNR AND LOSS OF FRAMES

  • Data: 16/08/2019
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  • Multimedia applications have grown a lot in recent years, new applications like online games, teleconferencing, video on demand and IP telephony are just a few. However, there is a greater emphasis on the consumption of high-resolution video streaming over wireless communications networks, mainly due to the proliferation of mobile devices and a significant increase in access networks, which make it easier and information. Thus, as a consequence of this type of traffic, there is a need for investments in techniques and mechanisms that provide the end user with the desired quality and satisfaction with high resolution content. This work aims to perform video quality loss modeling, through performance analysis of various resolutions, specifically standards in HD and UHD, at 720p, 1080p and 2160p. In this sense, a strategy of probabilistic evaluation of loss of quality in wireless networks is performed, through a Naive Bayes, analyzing the interrelationship between the inferences generated by the group of target metrics. Thus, we analyze factors such as loss of PSNR, loss of frames I, P, B and Total (for the H.264 codec), due to packet loss.

  • JORGE EVERALDO DE OLIVEIRA
  • PHOTONIC BAND STRUCTURES IN MICROSTRIP ANTENNA WITH APPLICATIONS IN MICROWAVE AND TERAHERTZ

  • Data: 16/08/2019
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  • In this work we are analyzing the simulations of two microfita antennas. The first is an antenna using the ceramic material Bismuth Niobate (BiNbO4) doped with Vanadium Pentoxide (V2O5) on the substrate. The antenna patch was designed with indented power line to facilitate matching of impedances and the substrate with air holes was placed just below the patch to further decrease the losses. The second is a nanoanthene with Graphene Patch in the Terahertaz range and PBG (Photonic Band Gap) substrate with triangular mesh, and holes in the following height configurations h1, h2 and h3. At time h1 the substrate is fully drilled, while at heights h2 the holes will be made top to bottom of the substrate and the height h3 is the antenna with substrate drilled from the bottom up to the middle of the substrate. Therefore three antennas are created in these geometries using a triangular hole network. The arrangement of the holes in the dielectric substrate constitute the PBG structure, to increase the performance and efficiency of these antennas, extinguishing surface waves in the substrate of microfite antennas. The adopted geometry also improves antenna parameters such as efficiency and bandwidth. The commercial software HFSS and CST were used for the simulations of the antennas. After the numerical simulation steps the results of the parameters of these devices were obtained. The first antenna (periodic lattice with ceramic substrate) obtained a return loss of -36.21 dB, at a resonance frequency of 10.26 GHz, with a bandwidth of 2.18 GHz. In the simulations of the antennas of microfita with Patch of Grafeno the antenna h3 obtained double transmission band with chemical potential of graphene of 0,3 eV.

  • DAIMAM DARLAM ZIMMER
  • CONTROL AND NON-RECIPROCAL DEVICES IN THE SUB-THZ RANGE BASED ON TWO-DIMENSIONAL PHOTONIC CRYSTALS

  • Data: 05/07/2019
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  • The present work investigated the possibilities of new devices for integration in circuits operating in the sub terahertz range, these are based on photonic crystal technology, the developed components consist of dielectric cylinders of gallium arsenide (GaAs), arranged to form a square network filled by air. The devices are designed to operate in the sub-

    Terahertz frequency range. The first device is an key switch, Its operation being based on the orientation of a dipole mode on the magneto-optical resonator, that enters through one of the device ports, the geometry of this device consists of two waveguides forming an angle of 90º. The device has two states, on state where there is signal transmission (state on) and a state where signal blocking occurs (state off ), the transition between them being controlled from the variation of an external DC magnetic field H0 applied in the magneto-optical resonator. The switch has bandwidth of 8%, with insertion losses of -2 dB and insulation of -59 dB. The second devices have the function of insulators, devices that allow the propagation of the electromagnetic signal in one direction (forward) and blocks the signal propagating in the opposite direction (backward), its functionality and based on the principle of ferromagnetic resonance FMR, from the ferrite cylinder located in the center of the and subjected to the application of a constant external DC magnetic field H0 = 2700KA/m. The insulator presented has its waveguides aligned and connected to a resonant cavity composed of two stubs and the ferrite cylinder is located in the region of junction between the cavity and the waveguides. Reflections inside the resonant cavity of the device, combined with the incident signal, originate inside the magnetized ferrite cylinder a field distribution that resembles that of electromagnetic vortex. The numerical calculations performed show that in the range 0.105–0.109 THz, the device exhibits insertion losses of less than -1 dB and insulation -22 dB. Featuring bandwidth of 0.8% GHz for operation around center frequency 0.1066 THz. The third device is a power divider presenting its waveguides forming a T, with the differential of having a calcogeneto Ge2Sb2Te5 resonators which controls the device by varying the refractive index. An electromagnetic signal excites within the resonator a quadrupole mode to the amorphous state where transmission occurs and the dipole mode in the crystalline state causes the state of isolation of the device. The device has insertion loss of less than -3.4 dB and insulation of -50 dB, for operation in the range of 0.105-0.1085 THz.

  • VITORIA ALENCAR DE SOUZA
  • Signal Compression for fronthaul of CRAN  based Networks using an Evolutionary Algorithm

  • Data: 28/06/2019
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  • Centralized radio access networks are present as a potential alternative for next generation of wireless networks, because they are able to provide high data rates and allow the reduction of structural and operational costs in the network. The centralized architecture implements the concept of fronthaul, and enables the challenge to increase the capacity of data transmission in these links. In this way, the study of digital signal compression techniques presents itself as an alternative to reduce the cost of implementing centralized radio access networks.This work investigates the use of vector quantization methods in the compression of complex samples of baseband LTE signals. We propose the use of Genetic Algorithms in the training of sub-optimal codebooks for the vector quantization process in order to reduce the errors imposed in this process and consequent increase in fronthaul capacity. Results showed that the proposed compression algorithm allows reduction of fronthaul data rates associated with acceptable errors. It has been shown to be possible data rate compression factors of 3 to 12 times, with errors of approximately 1 % to 2%, respectively, proving the effectiveness of codebook training process in LTE signals present in the downlink of centralized radio access networks.

  • THIAGO MOTA SOARES
  • Three-Phase Harmonic State Estimation Including Transformer Saturation

  • Data: 28/06/2019
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  • This work presents the development of a three-phase harmonic state estimator for energy distribution systems that incorporates the effect of the saturation of transformers on the levels of harmonic distortion. This harmonic state estimator determines the modulus and phase angle of the nodal voltage and the injected current of a distribution network by means of the weighted least squares method, in which the resolution of the systems of normal equations is based on the decomposition into values singular At each iteration of the state estimation algorithm, the current injected into the bars connected to the distribution transformers of a distribution network is corrected by the addition of the magnetizing current in each harmonic order of interest. In addition, this work presents a methodology for creating pseudo-measurement, at fundamental frequency, which makes the system completely observable. This algorithm is able to satisfactorily estimate the harmonic state of a distribution network, since it has low estimation errors.

  • JOSE RUBEN SICCHAR VILCHEZ
  • SISTEMA INTELIGENTE DE BALANCEAMENTO DE FASES EM REDES DE BAIXA TENSÃO PARA UNIDADES CONSUMIDORAS MONOFÁSICAS
  • Data: 10/06/2019
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  • SISTEMA INTELIGENTE DE BALANCEAMENTO DE FASES EM REDES DE BAIXA TENSÃO PARA UNIDADES CONSUMIDORAS MONOFÁSICAS
  • FABRICIO ROSSY DE LIMA LOBATO
  • Resource Dynamic Provisioning In Space-Division Multiplexing Elastic Optical Networks Considering Impairments Physical Layer

  • Data: 07/06/2019
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  • In elastic optical networks (EON) employing weakly-coupled single-mode multi-core fibers (MCF), inter-core crosstalk (XT) can affect significantly the network performance, particularly when the number of cores and the path length increase. Hence, from the network perspective, the impairment-aware routing, spectrum and core assignment (IA-RSCA) problem is the most important concern of MCF-EON. In this thesis, we propose a dynamic provisioning methodology that solves independently the IA-RSCA problem taking impairments physical layer into account. To achieve the XT impact minimization, we decompose the IA-RSCA problem into two subproblems: the IA routing sub-problem and the IA spectrum and core assignment (IA-SCA) sub-problem. For the routing solution, a pre-computation method based on the k-shortest path is used, and a physical layer impairment verification phase is performed taking the required optical signal to noise ratio into account. For the IA-SCA sub-problem, the novel XT-aware greedy algorithm is proposed to minimize the XT impact on the MCF-EON performance as follows: for each new connection, the level of detected XT power of the new connection and interfering connections relative to the XT power threshold of each connection is minimized on the average over all those connections. This minimization is achieved by choosing the core and frequency slot of the new connection. In order to take the spectral overlapping extension of the new and interfering connections into account in the detected XT power, a novel frequency slot overlapping index is introduced. The performance of the proposed algorithm is evaluated through computer simulations. The results show that the total blocking probability and network average utilization achieved by the proposed algorithm are better than the ones obtained by core prioritization, random and first-fit strategies, for different scenarios of XT level and spectrum fragmentation.

  • SAMARA LEANDRO MATOS DA SILVA
  • Ultra wide band graphene circulators for THz region

  • Data: 07/06/2019
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  • Non-reciprocal components are an indispensable part of many microwave and optical systems. In the future, THz technology will also require these components. Existing publications show that the bandwidth of graphene based circulators in the THz region can be 10% to 20% with the use of very complicated structures. The suggested circulator consists of a graphene junction with a concave pattern and three waveguides symmetrically connected to it. Graphene is supported by SiO2/ Si layers. The circulating behavior is based on the non-symmetry of the graphene conductivity tensor that appears due to magnetization by a DC magnetic field normally applied to the plane of the graphene. We discuss the main parameters that define bandwidth and its influence on bandwidth. Circulators have record bandwidth that is twice as high as those published. We have shown that the circulator Y may have a bandwidth of 42% in the frequency range (2.75 THz to 4.2 T Hz), with insulation better than -15 dB and insertion losses greater than -2 dB, provided by the polarization DC magnetic field 1.5 T and the chemical potential of graphene 0.15 eV. For the two 4-port circulators we achieved a bandwidth of 44% for the same physical parameters.

  • INGRID ARIEL NASCIMENTO CAVALCANTE
  • Deep Learning Applied to Communications: Modulation Classification and Congestion Control.

  • Data: 31/05/2019
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  • The goal of this dissertation is to explore Deep Learning (DL) techniques applied to communications. DL has achieved success in areas such as computer vision and object detection and it is timely to investigate DL in communication problems. We tackle two different problems. More specifically, we explore in this dissertation how DL in conjunction with Reinforcement Learning (RL) can be employed to attend the strict requirements of the 5G system imposed to the Fronthaul network, as part of the C-RAN architecture. We compare Congestion Control using Deep Reinforcement Learning (DRL) algorithms with traditional methods, using as figures of merit throughput and latency. Besides congestion control, DL is also applied to Modulation Classification (MC), which is another communication problem. MC is important, for instance, in Cognitive Radio and military applications. In this dissertation, we discuss the benefits and drawbacks of using DL as an alternative for MC and show its efficiency in comparison to other machine learning methods applied to MC.

  • FERNANDO MANOEL CARVALHO DA SILVA SANTOS
  • Impact Evaluation of Wind Generation on the Short and Long-Term Operating Reserve using Time Series

  • Data: 30/05/2019
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  • It is a general consensus that increasing the integration of wind power in the total generation mix means operating and planning methodologies, as well as operational standards, must be revisited. The main reason is that the number of random variables and system complexities considerably increases with the addition of wind power. The main idea of this thesis is to discuss operating reserve issues from short- and long-term perspectives when a significant portion of the generation system is composed of wind power. By modeling and evaluating the generation and load uncertainties, the paper analyzes the complicated relationship between all these variables. Moreover, the thesis proposes a discussion of the probability distribution functions of the reserve needs in order to evaluate the impact on operating reserve capacity. It essentially means that load and wind power forecasting errors and forced unit generating outages will be represented, which characterize the main operating system obstacles associated with the performance of the operating reserve. In fact, under or over forecasting involving system load or system production can lead to different effects on system’s balance, mainly when the portion of wind power is significant in the total system generation. The experiments are conducted on the modified configuration of the IEEE-RTS 96 and on the planning configuration of the Portuguese Generation System.

  • ANDRÉ LUCAS PINHO FERNANDES
  • Technical Economic Assessment of Fronthaul and Backhaul Alternatives for Centralized Radio Architectures in 5G Indoor Scenarios

  • Data: 28/05/2019
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  • The fifth generation (5G) of mobile communication systems is the key element of a society that is becoming increasingly interconnected and digitalized. Future applications in social and industrial sectors will require from 5G networks higher standards of capacity, availability and reliability. Centralized access radio architectures (CRA) are emerging as a network transport alternative to meet the demands of the 5G, especially for indoor environment, where users spend most of their time. Such solution divides the transport network into two sections, backhaul and fronthaul, which can be subdivided into several levels of links. The fronthaul in CRAs is generally optical-metallic to take advantage of the high capacity of optical fibers and the acceptability of metallic cables in the information technology (IT) market. However, technologies such as G.(mg)fast digital subscriber line standard and phantom mode transmission can ensure high data rates to short lengths of metallic cables. The backhaul of CRAs should be optical in preference, in this way passive optical networks (PONs) become a good backhaul alternative in case of fronthaul exclusively in indoor environment, once they can provide large capacity at a reduced costs when compared to other fiber architectures. However, because of their point-to-multipoint nature, PONs may not meet the expected demands of availability and reliability for the 5G. From this context, in this work an technical and economic analysis for CRAs attending the indoor environment in the 5G context is performed, considering optical-metallic or full metallic fronthaul, as well as protected or unprotected PON backhaul. The analysis was carried out through a set of mathematical models and considered a dense urban environment, addressing both isolated buildings and an area containing ten thousand buildings. The results indicate that the best fronthaul alternative for a average building of a dense urban setting is the fully metallic one, provided that G.(mg)fast and phantom mode transmission are used. In addition, they also indicate that the use of protection schemes in a PON-based backhaul can meet the 5G availability requirements at an acceptable cost in a dense urban scenario

  • MARX MIGUEL MIRANDA DE FREITAS
  • Performance analysis of G.mgfast and fronthaul 5G access networks based on coaxial cables

  • Data: 27/05/2019
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  • With the expansion of data demand, current access technologies may soon become obsolete. It is estimated that from 2020 with the arrival of 5G technology and fifth generation fixed broadband, rates of at least 10 Gbps should be provided to end users. In addition, criteria such as low latency, flexibility and energy savings are key factors. In this work, the application of the coaxial cables in the frontaul of 5G networks and in Gigabit G.fast access networks also known as G.mgfast, in order to find high capacity and energy efficiency are evaluated. In this work, it will be shown that rates of up to 40 Gbps can be achieved in an RG06 coaxial cable with support for 140 antennas meeting 3GPP transmission criteria. In addition, we will see that data rates of up to 10 Gbps can be reached in RG59, RG06 and RG11 cables in G.mgfast networks, but bearing in mind that there is an optimum relationship between the rate and transmitted power. In addition, an optimization algorithm applied to coaxial cables as well as a type of analogue fronthaul are also proposed.

  • BRENDA VILAS BOAS
  • COMPRESSION OF CHANNEL STATE INFORMATION IN MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT MOBILE SYSTEMS

  • Data: 24/05/2019
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  • The firsts trials of Firth Generation of wireless networks (5G) are taking place worldwide. A variety of use cases are envisaged, requiring flexible and scalable technologies to meet their key performance indicators. Massive MIMO is a 5G enabling technology that improves spectral efficiency. To exploit the advantages of MIMO, the transmitter needs to have information about the channel condition (CSI) of each User Equipments (UE). 5G is being standardized in Frequency Division Duplexing (FDD) and Time Division Duplexing (TDD) operational modes; hence, MIMO has to be feasible in both duplexing modes. As TDD operates downlink and uplink on the same frequency, it can rely on channel reciprocity to acquire the CSI needed to further design precoding and user scheduling, for instance. However, FDD cannot exploit channel reciprocity; therefore, massive MIMO in FDD mode is most challenging because the increasing number of antennas turns the feedback of CSI impractical. Hence, compressing CSI in MIMO FDD systems is of interest. Furthermore, the use of vast spectrum ranges, sub-6 GHz and mmWaves bands, leads to different channel characteristics. Moreover, the close packaging of antenna elements increases the spatial correlation among a MIMO array. Consequently, this correlation can be exploited to leverage compression of CSI. This dissertation presents an overview of CSI compression methods and proposes an heuristic transform coding method based on evaluation of transform basis and MIMO channel characteristics

  • MARCIO NIRLANDO GOMES LOPES
  • Modelling of the potential for hydropower generation: a contribution to energy planning in the Amazon region

  • Data: 08/05/2019
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  • This research presents an innovative methodology to predict the potential for hydropower generation using artificial intelligence techniques. A comparative analysis between the deep learning technique called Group Method of Data Handling (GMDH) and artificial neural networks with different optimization algorithms were applied for evaluation according to the case study for the future Jatobá plant, a plant in the Tapajós river basin, state of Pará, Brazil. The mean monthly rainfall in the subbasins of the Tapajós River was used as input to feed the developed models, which convert the volume of rain into energy. The non-physical models employed showed excellent skill and good efficiency to simulate this naturally complex and non-linear process, according to the statistical parameters of evaluation. Simulations were also carried out to evaluate the impact of climate change on hydropower generation for the future Jatobá power plant. The GMDH model presented a better performance among the others, highlighting its behavior during the dry season, critical period for the hydropower generation and that defines the steady energy of the enterprise. The success of this approach will reduce uncertainties and subsidize preliminary studies for plant implementation, as well as simulate scenarios to support planning, reduce costs and generate synthetic data for time series of power generation covering periods without observational field data.

  • EDSON KOITI KUDO YASOJIMA
  • A Modified Genetic Algorithm for Real Coded Problem Optimization

  • Data: 26/04/2019
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  • This work presents a modified Genetic Algorithm using a new crossover operator (ADX) and a novel statistic correlation mutation algorithm (CAM). Both ADX and CAM work with population information to improve existing individuals of the GA and increase the exploration potential via the correlation mutation. Solution-based methods offers good local improvement of already known solutions while lacking at exploring the whole search space, evolutionary algorithms provide better global search in exchange of exploitation power. Hybrid methods are widely used for constrained optimization problems due to increased global and local search capabilities. The modified GA improves results of constrained problems by balancing the exploitation and exploration potential of the algorithm. The conducted tests present average performance for various CEC’2015 benchmark problems, while offering good reliability and superior results on path planning problem for redundant manipulator and most of the constrained engineering design problems tested when compared with current works in the literature and classic optimization algorithms.

  • ALEXANDRE FARIAS BAIA
  • A Competitive Structure of Convolutional Autoencoder Networks for Arrhythmia Classification

  • Data: 17/04/2019
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  • This work presents the proposal of two automatic systems to aid in the detection of anomalies in heart beats and medical decision support. The systems were developed for the identification of rhythmic arrhythmia and morphological arrhythmias from signals obtained from an electrocardiogram (ECG). Both systems are based on a competitive structure of Convolutional Autoencoders (CAE), and each network was trained to reconstruct the signals presented at its entrance. For the case of the rhythmic classifier, the system was developed from the use of the ECG signals, without undergoing a feature extraction process, and for the case of the morphological classifier, the system was based on the QRS complex extracted from the ECG signal. For the development and testing of the systems, the database MIT-BIH Arrhythmia of ECG signals was used. An accuracy of 88.9% was achieved for the Rhythmic Classifier and 81.73% for the Morphological Classifier, in the case in which the evaluation basis is considered. The results obtained demonstrate the applicability of the proposed competitive structures to the arrhythmia classification problem.

  • AUREA MILENE TEIXEIRA BARBOSA DOS SANTOS
  • EDUCATIONAL DATA MINING: A STUDY ON SOCIOECONOMIC INDICATORS IN EDUCATION IN INEP DATABASE

  • Data: 09/04/2019
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  • The Educational Data Mining enables the discovery of factors that make it possible to improve educational proposals, as well as to predict student performance and factors that influence learning. In view of this, the present work uses the database provided by INEP, with the purpose of explaining better which socioeconomic variables influence the grades that the students obtained in the test of the Enem 2016, one of the exams of major importance and with an high quantity untapped data. The PCA technique was applied and Bayesian Networks were generated to analyze the performance. The results show that income, parental schooling and school type are strong influencing factors.

  • NILTON RODOLFO NASCIMENTO MELO RODRIGUES
  • Smart terahertz graphene antennas

  • Data: 05/04/2019
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  • In this work, two graphene antennas are proposed. The first antenna is a graphene device with dynamical control of radiation pattern. This device is formed by a graphene dipole with two coplanar graphene parasites. Working in the frequency range 1.94−2.13 THz, this antenna has four operation states that can be selected by setting specific chemical potentials by external electric field on the graphene elements. In state 1, a dipole-like radiation diagram is produced. States 2 and 3 are characterized by specific directional radiation patterns. By selecting the operation state 4, the antenna is switched off. When a silicon dioxide substrate with thickness of 1 micrometer is considered, chemical potentials are adjusted so that the device operates in 1.94−2.15 THz range, with negligible changes of its four radiation patterns with respect to the case without substrate. The second antenna consists of a loop graphene antenna with reconfigurable operation band. This antenna consists of a ring graphene element excited by a graphene-based emitter photomixer. By modifying the chemical potential of graphene, the device can operate at multiple frequencies in THz band. The maximum of the antenna total efficiency occurs near to its second resonance frequency, in which the antenna presents a dipolelike radiation pattern. The fractional bandwidth and the operation band of this device can be changed from 21.74% (2.05−2.55 THz) to 30.64% (2.57−3.5 THz). It is shown that the loop antenna, in its second resonance frequency, operates in a way that is compatible to the model of array of small dipoles.

  • CARLOS ALBERTO OLIVEIRA DE FREITAS
  • Cultural Memetic Algorithm for Optimization of Problems of Real Variables

  • Data: 29/03/2019
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  • The technology has made great strides in recent years, yet computing resources for certain applications need optimization so that the costs involved in solving some problems are not high. There is a very broad area for research into the development of efficient algorithms for multimodal optimization problems, but the cultural multimodal algorithms are not always evaluated by efficient statistical tests. The purpose of this work is to analyze the behavior of the Cultural Algorithms, with populations evolved by the Genetic Algorithm when the local search heuristics are used: Tabu Search, Beam Search, Hill Climbing and Simulated Annealing. In order to perform the analysis, a memetic algorithm was first developed by the hybridization of the cultural algorithm with the local search heuristics: Tabu Search, Beam Search, Hill Climbing and Simulated Annealing, being selected one at a time. Real-world problems usually have multimodal characteristics, so evaluations were performed using multimodal benchmark functions, which had their results evaluated by non-parametric tests. Also, the memetic algorithm was tested in real optimization problems with constraints in the engineering areas. In the evaluations carried out, were found better results than those in the scientific literature searched.

  • ALANA LIMA DE SOUSA
  • ESTIMATION OF DISTRIBUTED GENERATION HOST CAPACITY IN DISTRIBUTION NETWORKS WITH GENETIC ALGORITHMS

  • Data: 29/03/2019
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  • The use of distributed generation (DG) and distributed energy sources (DER) close to the consumer centers has been gaining prominence around the world. The high penetration level of DG will shift the operation paradigm of electric energy systems, affecting power quality delivered to consumers. The active power injection from DG can cause several consequences to distribution systems, being overvoltage issue the most impacting of them. The reverse power flow from the DG units can cause voltage rise issue on distribution networks and consequently the DG shutdown. During unity power factor (pf) operation of DG, the distribution operators control overvoltage by active power curtailment. In this scenario emerges the GD hosting capacity concept, which consists of estimating the maximum power injected by GD without compromising voltage quality of the distribution system. This dissertation estimates the DG hosting capacity on MV distribution systems using genetic algorithms, considering as main limiting factor the overvoltage issue. Performance tests were performed on IEEE 33-bus and IEEE 69-bus systems

  • WILLIAM MOREIRA DE ASSIS
  • Experimental Validation of Electrical Models of Residual Voltage Stress Test Arrays

  • Data: 22/03/2019
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  • This work proposes an electric model for residual stress tests in ZnO suppressors for standardized and non-standardized waveforms using models of para-rays already consolidated in the literature. The Proposed Model was validated from tests carried out at the UFPA High and Extra High Voltage Laboratory (LEAT), obtaining results of residual voltage and discharge current measurements. In the tests, the 30kVrms nominal voltage arrester subjected to discharge current with waveforms, ranging from 8μs to 5μs of wavefront time, and inductors were used available in the laboratory to change the values of front and tail of impulsive waveforms. In addition, simulations were performed in the ATP Draw software to evaluate the accuracy of the model for other types of waveform, which could not initially be performed in the laboratory. The model result was compared to the measurement results. The model proved to be satisfactory for all impulsive waveforms. The parameters of the model are easy to determine, and all necessary information for the lightning arrestor and pulse generator is contained in manufacturers' manuals and catalogs.

  • PAULO HENRIQUE GONCALVES BEZERRA
  • A Collaborative Routing Protocol for Video Streaming with Fog Computing in Vehicular Ad Hoc Networks.

  • Data: 22/03/2019
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  • Vehicular Ad hoc Networks (VANETs) play an important role in the efficiency of road traffic by improving safety and acting as a facilitator of services for passengers, drivers and public safety officers. Recent improvements in the routing protocols and topologies used in vehicular networks have contributed to improvements in scalability, reliability and the quality of the information-sharing experience. Vehicles can cooperate with each other to stream videos of accidents or disasters and provide visual information of the monitored area with great precision. This Ph.D thesis proposes a Collaborative Routing Protocol for Video streaming VANETs (CRPV) using the service of fog storage to minimize the sharing of content. The routing table is based on an indicator that is generated by combining the speed, location and recording angle parameters of each vehicle involved in vehicular collaboration to reduce the unnecessary exchange of video data in vehicle-to-vehicle communications. The results of the simulations show that the proposed model performs favorably when compared to other routing protocols with respect to the availability of end-to-end communication and Quality of Experience.


  • WATERLOO FERREIRA DA SILVA
  • ANÁLISE DOS IMPACTOS HARMÔNICOS NA QUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA UTILIZANDO KDD-ESTUDO DE CASO NA UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

  • Data: 18/03/2019
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  • ANÁLISE DOS IMPACTOS HARMÔNICOS NA QUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA UTILIZANDO KDD-ESTUDO DE CASO NA UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

  • THIAGO ANTONIO SIDONIO COQUEIRO
  • A Fuzzy Logic System for Vertical Handover and Maximizing Battery Lifetime in Heterogeneous Wireless Multimedia Networks

  • Data: 15/03/2019
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  • The applications that consume high bandwidth and energy consumption have been increasing considerably fast in mobile networks. However, the mobile devices do not offer support to battery capacity for the intensive / continuous use of such applications. In addition, mobile networks currently have a high degree of heterogeneity and comprise a wide variety of networks with different technologies, such as LTE, Wi-Fi and WiMAX. Therefore, it is necessary the tradeoff to ensure that QoE is provided to users in this scenario, as well as an energy efficiency strategy designed to extend the battery life of mobile devices. This thesis proposes an intelligent architecture based on fuzzy logic, capable of providing support to decision making to save the energy of mobile devices within an integrated LTE and Wi-Fi network. The simulated experiments show the benefits and feasibility of the proposed solution.

  • ANTONIO FERNANDO MARTINS CARDOSO
  •  

    ANALYSIS OF MODELS, SIMULATIONS AND PULSE TESTS IN A DISTRIBUTION TRANSFORMER.

  • Data: 12/03/2019
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  • In this dissertation the transient phenomena present in the electric power systems were studied, specifically analyzing voltage surges derived from the incidence of atmospheric discharges in transmission and distribution lines and how these affect one of the most important components of the electrical network, the transformer. A high voltage test was performed on a three-phase distribution transformer with 30kVA, primary power connected at triangle 13.8kV, secondary at star 220 / 127V applying full voltage pulses of 100kV and reduced voltage pulses of 50kV at the primary of the transformer. The waveform provided in the international standards was adopted to the characterization of an atmospheric discharge. Comparing the results obtained with the tests, with models presented by the same distribution transformer, in the software Alternative Transients Program (ATP), we observed the consistency and precision of these models adopted here for the representation of transformers in studies of high voltage and frequency, thus validating them.

  • HUGO MENEZES BARRA
  • DESIGN OF ROBUST CONTROLLERS AND CANCELLATION OF POLES TO RECOVER FAULTS IN A HIGH VOLTAGE SYSTEM.

  • Data: 28/02/2019
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  • This work presents and discusses the implementation of classic and robust pole cancellation controllers to recover the current after the application of shorting type faults, besides other analyzes are made, such as the impact that the short causes in the voltage Vabc , current Iabc and as the passive filter developed to mitigate the higher energy harmonics of this system (which are of the 5th and 7th order) act on this voltage and current respectively.
    The system chosen is based on the Cigrée Benchmark (Sood, 2004) and represents an important industrial system, which is the furnace for the casting of aluminum ingots, used in multinational companies, among them, Hydro Alunorte. to be a contribution to industrial companies, especially in our region.
    The developed controllers first used the classic IP pole-cancellation methodology and the other one aiming for a greater reliability margin in its use, since it is designed to be a robust controller and that responds to the uncertainties of the plant that are caused by the set of elements of electronics, such as inductors and resistors.
    Therefore, the plant was linearized and from the transfer function of the interval plant, a robust controller was developed using the numerical methods of Kharitonov and Bhattacharyya, which relate the set of interval polynomials and their transfer functions to the formation of a polyhedron where one can choose the controller from the gain and phase margins established by the designer, thus increasing the reliability of the designed controller.
    The results obtained in the simulation tests showed the good performance of the designed controller, with a fast recovery of the current, after the applied fault. This allowed for the important result of providing a safe operation of the industrial plant, where without the use of the controller could lead to problems such as accidents, production stoppage and loss of stability.

  • WAGNER ORMANES PALHETA CASTRO
  • Nonreciprocal graphene-based devices in the THz region

  • Data: 28/02/2019
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  • Four new types of nonreciprocal graphene-based devices operating in the Terahertz region are suggested and theoretically analyzed in this work. They are two three-port circulators with Y and W geometries and two power dividers with different geometries. The cross section of the components has a three-layer structure, composed of graphene, silica and silicon. The planes of the figures of these components consist of a circular resonator of graphene and waveguides connected to it. The graphene resonator is magnetized normally of its plane by an external DC magnetic field, and the physical principle of operation of the devices is based on the dipole resonance of the magnetized graphene resonator. Using the Magnetic Group Theory, we analyze the scattering matrices of the symmetrical components of the devices. In addition, for the analysis of the circulators, the Analytical Temporal Coupled Mode Theory was also used. Numerical simulations were performed by a full wave computational program and the calculations demonstrate isolation levels better than -15 dB for both the circulators and the dividers. The Y-circulator has insertion losses around - 2.6 dB, bandwidth of 7.4% at the center frequency of 5.38 THz, whereas the circulator W showed insertion losses of - 2 dB, bandwidth of 4.5% at the center frequency of 7.5 THz. The DC bending magnetic field in the two cases was 0.45 T and 0.56 T, respectively. The power dividers have shown to posses the division of the signal between the two output ports of -5 dB with in the frequency band of 6% and the magnetic filed of 0,8 T. The influence of geometric and physical parameters on the characteristics of the circulators is discussed. The frequency bands of the devices can be controlled dynamically by changing bias voltage applied between the graphene layer and the substrate.

  • WALDEIR DE BRITO MONTEIRO
  • Evaluation Of A Crosstalk Estimation Method in C-RAN networks With Cooper Fronthaul using Linear Regression and Neural Network.

  • Data: 26/02/2019
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  • The implementation of the 5G standard will make the current mobile network architectures evolve towards C-RAN configurations, which are characterized by concentrating processing on a base station, from where the signal is distributed to remote antennas. To maintain uniform coverage, these systems rely on a dense network of low-power antennas scattered throughout buildings. This approach increases the complexity of the network’s Multi Input Multi Output (MIMO) system, which may hamper certain measurements involving equipment at both ends of the link. This work presents a method for the estimation of Far End Crosstalk (FEXT) and Insetion Loss (IL) using only one end of the link in order to avoid synchronization problems present in complex MIMO systems. Compared to other methods with similar proposals, the presented technique combines a simpler approach to a lesser degree of dependence on dual loop measurements, besides complementing techniques that can accomplish these measurements, but in a restricted range of frequencies.

  • ANDREY VIANA PIRES
  • ELECTROMAGNETIC SCATTERING ON GRAPHENE USING IMPEDANCE TRANSFORMS

  • Data: 22/02/2019
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  • Graphene is a two-dimensional material with good electrical properties that make possible new telecommunications applications in telecommunications on the terahertz range. This work presents an alternative analysis of the scattering problem in a graphene sheet using the impedance transform. The Green functions, electromagnetic fields and properties of the plasmonic surface wave on the graphene are demonstrated. The numerical results show the spatial field distributions and spectral analysis of the plasmonic wave as a function of media properties, frequency and chemical potential. The results show that the impedance transform is adequate for scattering analysis in graphene sheets because it uses the natural autofunctions of the problem.

  • WELLINGTON VIANA LOBATO JÚNIOR
  • Platoon-based Driving Protocol for Multimedia Transmission over VANET

  • Data: 22/02/2019
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  • Vehicular Ad-hoc NETworks (VANETs) allow users, services, and vehicles to share information, and will change our life experience with new autonomous driving applications. Multimedia will be one of the core services in VANETs, and are becoming a reality in smart environments, ranging from safety and security traffic warnings to live entertainment and advertisement videos. However, VANETs have a dynamic network topology with short contact time, which leads to communication flaws and delays, increasing packet loss and decreasing the Quality of Experience (QoE) of transmitted videos. To cope with this, neighbor vehicles moving on the same direction and wishing to cooperate should form a platoon, where platoon members act as a relay node to forward video packets in autonomous VANETs. This master’s dissertation introduces a Game Theory approach for Platoon-based driving (GT4P) for video dissemination services in urban and highway VANET scenarios. GT4P encourages the cooperation between neighbor vehicles by offering reward (money or coupon) for vehicles participating in the platoon. In this sense, GT4P establishes a platoon by taking into account vehicle direction, speed, distance, link quality, and travel path, which reduces the impact of vehicle mobility on the video transmission. Simulation results confirm the efficiency of GT4P for ensuring video transmissions with high QoE support compared to existing platoon-based driving protocols.

  • JOSE MARIA DA SILVEIRA GOMES
  • A Socio-demographic  analysis of the Incidence of Leprosy in  Brazilian Legal Amazon: An approach based on Bayesian Networks 

  • Data: 08/02/2019
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  • The research aims to analyse the association of leprosy incidence in relation to indicators of human development, habitation and income level, considering the Brazilian Amazon region in relation to the entire country. An ecological study, based on data obtained on cases of leprosy in Brazil for the year 2010, made available by the Information System of Disease Notifications (SINAN) through the Informatics Department of the National Health Service (DATASUS) and the socio-economic indicators found in the Demographic Census Research database of the Brazilian Institute for Geographical and Statistical Survey – IBGE, as well as information from the Municipal Human Development Index, regarding education and income, obtained from the {platform} / website of the Human Development Atlas of Brazil, also for the year 2010. The methodology combined data mining with the analysis of spatial distribution. For municipalities of the Brazilian Amazon region the probability of presenting a high rate of leprosy incidence is 65.7%; but this value declines to 13.1% when the analysis contemplates other regions of the country.  When the data show that a municipality presents the lowest level of PopDensityAbove2 (<15.41%), the probability that this municipality does not present cases of the disease is 60%; on the other hand, when it presents the highest level (above 32.58%) this probability drops to 22.7%.      Using the Bayesian network model found, there is a significant association between the percentage of homes with more than 2 inhabitants and the rate of incidence of leprosy. Although the relationship between the rate of incidence, socio-economic factors (no water supply, no toilet, poverty and overcrowding of the home), low educational indices and income has already been reported in several studies, the insertion of the variable that considers population density of the home contributes to the discussion of the phenomenon.

  • PAULO TASSIO DA LUZ MELO
  • Total Cost of Ownership for 5G Communications Infrastructures for Smart Grid.

  • Data: 24/01/2019
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  • Smart Grid communications networks are considerably different from the traditional communication systems used to access the Internet when considering users, applications, Quality of Service and, especially, the impacts/losses due to malfunctions. Such data networks are generally owned and used exclusively by electrical system operators and require a high financial investment. Therefore, this paper presents an economic analysis to compare different possibilities of data network deployment for the Smart Grid. The results showed that 5G in comparison to other technologies obtained the best evaluation for the implementation of the communication of a data network applied to the Smart Grid, since the data of Quality of Service and the results obtained in the Total Cost of Ownership showed that in the medium and long term the 5G has its lower cost compared to other technologies used. Using a network configuration with 150 Femtocells and 2 Macrocells, Quality of Service obtained in regular and restricted transmission mode was 100% for uplink and 99.4% for downlink.

  • MARIANE DE PAULA DA SILVA GONÇALVES IMBIRIBA
  • Two-Level Allocation for H-CRAN Architecture Based in Offloading 

  • Data: 24/01/2019
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  • The accelerated data and apps growth represents significant challenges to the next generation of mobile networks. Amongst them, it is highlighted the necessity for a co-existence of new and old patterns during the transition of architectures. Thus, this paper has investigated solutions for offloading into a hybrid architecture, also known as H-CRAN (Heterogeneous Cloud Radio Access Network Architecture), that centralizes processing and searches a better use of the network resources. The strategy of optimization was analyzed through the evolutive algorithm PSO (Particle Swarm Optimization), in order to find a suboptimal solution to the allocation of two levels (TLA) in the H-CRAN architecture and another one based on FIFO (First In, First Out), for benchmarking purposes. SNR (Noise Interference Signal) average, Maximum Bit Rate, the number of users with or without connections and number of connections in RRHs and macro were used as performance measurements. Through the results, it was noticed an improvement of approximately 60% in the Maximum Bit Rate when compared to the traditional approach, enabling a better service to the users.

  • LESLYE ESTEFANIA CASTRO ERAS
  • A RADIO PROPAGATION MODEL FOR MIXED PATHS IN AMAZON ENVIRONMENTS FOR UHF BAND

  • Data: 22/01/2019
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  • The present work proposes a radio propagation model for the Amazon region called Mixed Path. The techniques used for Mixed Path model are Geometrical Optics (GO) and the Uniform Theory of Diffraction (UTD).  Only ten rays are considered the main contributors to calculate the total electric field. Increasing the number of rays does not improve the accuracy of Mixed Path model since the scenario is for receivers located in long distances. Then slope diffraction or multiple reflections means a low electric field that does not contribute significantly to the total electric field.  The parameters of Mixed Path model such as electrical constants, antennas height, buildings height among others, are analyzed in order to know the influence of them in the received electric field. Measured data in the central frequency of 521 MHz of a Digital Television station in the city of Belem of Pará are used to validate Mixed Path model. This city is located in the Amazon region of Brazil and presents mixed routes formed by city, river, and forest. Because digital television has a wide coverage and reception flexibility, Mixed Path was designed for receivers at the user’s level for the service of Mobile Digital Television (M-DTV) and for fixed receivers on the roofs of homes for Home digital television (H-DTV). Finally, the proposed model and other models in the literature are compared with the data measured for M-DTV, being Mixed Path the model with the lowest RMS error.

  • FREDERICO GUILHERME SANTANA DA SILVA FILHO
  • OPTIMIZATION OF THE POSITIONING OF MULTIPLE CELLS IN OUTDOOR ENVIROMENTS OF THE AMAZON REGION UTILIZING THE OPTIMIZATION ALGORITHM BY PARTICLE SWARM AND FLOWER POLLINATION

  • Data: 14/01/2019
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  • With the increase of the number of devices connected to the internet, by internet of things (IoT) or by personal communication, as smartphones and tablets, and consumers demanding even more access to high rates of date and quality of service, researchers all over the world have been investing great effort to draw the technologies of the next mobile generation (5G). A promising proposal is the utilization of millimeters waves to the new wireless systems, in view of, primarily, the enormous spectrum quantity available. However, it implies on the implantation of new services on high frequency bands. Despite of the expectation to reach even higher frequency rates with lower delays, the length of these waves makes this solution a huge challenge because the signal propagation in this condition is very hostile. The biggest smallcells exploration is also seen as a key technology to the evolution of the current mobile data to 5G, nevertheless the implantation of these cells in this type of scenery must be done in an optimized way to guarantee the data efficiency. This dissertation, is presented as a proposal of the optimization of multiple smallcells positioning in a densely wooded outdoor environment, using two bioinspired algorithms: Optimization by particle swarm (PSO) and Flower Pollination (FPA), combined with two propagation models of the next generation (5G): ABG e CI, simulated in different frequency bands: 3.5 GHz, 10 GHz, 24 GHz, 28 GHz, 60 GHz e 73 GHz. The specific analyzed environment is Batista Campos Square located in the city of Belem, in the State of Para. The results showed that both algorithms efficiently placed the smallcells, guaranteeing a better coverage on the extension of the square. In the OPS evaluation analysis, even though it executes in less time, it doesn’t converge to the optimum solution with the 1000 interactions utilized in simulations, being necessary a greater number of interactions, while the FP has a higher execution time, but it converges to the optimum solution with less than 500 interactions.    

2018
Descrição
  • MYLENA NAZARÉ MEDEIROS DOS REIS FERREIRA
  • The complexity of mental fatigue signals in healthy people is due to the absence of specific perturbations in the electroencephalographic activity, and by the singularity and variability of the cognitive profile of each individual. Identifying this mental state requires the analysis of several factors that involve the brain behavior in its regions in various frequency bands. In concern to the industry, mental fatigue compromises the efficiency of the production chain by affecting the perception (concentration and attention) of people, which increases the risk of accidents and production costs. Thus, monitoring the cognitive condition is necessary for the maintenance of the productive and cognitive performance of the evaluated subject. This work proposes the classification of fatigue using a competitive structure of Associative Neural Networks. This type of neural network allows to find the association between the input data and the reconstructed data from a compact architecture, being indicated for real-time applications. The characteristics vector used for classification is composed of the normalized information of three frequency bands (theta, beta and alpha) and four metrics that, according to the literature, differentiate mental states from electroencephalographic data in terms of Power Spectral Density. The results show the capacity and usability of autoassociative neural networks in patterns classification.

  • Data: 21/12/2018
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  • Associative Neural Network, Classification of mental fatigue, Cognitive performance

  • ERMINIO AUGUSTO RAMOS DA PAIXAO
  • OPTIMIZED MAPPING BETWEEN RRH-BBU LOOKING FOR BALANCING CHARGE IN C-RAN ARCHITECTURE USING INTELLIGENCE COMPUTATIONAL

  • Data: 20/12/2018
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  • The Cloud Radio Access Network (C-RAN) is an architecture proposition for next-generation mobile networks (5G), aimed at centralized management and processing, collaborative radio and real-time cloud computing. Such features enable this architecture to dynamically adjust the connections between Remote Radio Heads (RRHs) and Baseband Units (BBUs). However, if this feature is neglected, network problems such as blocked call and poor connection may occur. This work addresses this issue and proposes an optimized mapping model between RRH-BBU, seeking a fairer and more efficient balancing. In this sense, the Key Performance Indicator (KPI) of blocked calls was used to measure Quality of Service (QoS) metrics. In order to minimize them, an algorithm by Particle Swarm (PSO) was developed. A literature scenario composed of 19 RRHs distributed in a geographical area was used, which can be mapped in a BBU pool that manages two BBUs that have three sectors each. The initial configuration generated, on average, 80 blocked calls. Results obtained indicate a reduction of up to 100% of blocked calls and a more egalitarian load distribution among the BBUs. In addition, realistic scenarios with different user profiles were implemented, demonstrating that such factors directly impact the load generated by the BBUs and, consequently, affect their balancing. In order to verify the proposed formulation, in Network Simulator (NS-3) the same scenario used in the modeling was implemented, through the comparison of optimized and non-optimized scenarios, in order to the impact of serving more users in the network, where satisfactory results were obtained.

  • RAFAEL FOGAROLLI VIEIRA
  • Optimization of Resource Allocation in Hierarchically Distributed Data Centers

  • Data: 19/12/2018
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  • The rapidly increasing volume of services and applications, in addition to the high wireless access demand, are significant challenges for the next generation of mobile networks. The growth in the volume of applications is the reflection of the quantity of "things" that are being connected to the network and generating a huge data traffic. A new paradigm that is gaining recognition in the field of wireless networks, and is also responsible for part of this growth in the volume of services and applications, is the Internet of Things. The high amount of data that is generated by connecting those devices to the network will require significant computational resources to be processed and stored. A prominent  approach to handling such large amount of data is the use of Cloud Computing, which uses datacenters for storage and data processing. However,  traditional Cloud Computing, which has centralized resources, is not able to handle the high volume of data and the strict latency and Quality of Service requirements. Thus, to address such adversities, a new emerging concept known as Edge Cloud Computing has been proposed as an extension of the traditional Cloud Computing, bringing computational resources to the edge of the network and thereby creating a hierarchy of datacenters. In this way, the stricter requirements from services and applications, such as obtaining near-instant user experience, can be satisfied. In this work, a mathematical formulation for the dimensioning and provisioning of a hierarchy of DCs is proposed. According to the obtained results, the hierarchy of DCs provisioned and dimensioned using the proposed model can be better when compared to the others, being able to allocate 99\% of the set of applications that were used in the tests and to decrease the data flow in the backhaul links that is generated by the high number of applications the would circulate through the network. The analysis highlight the necessity of bringing computational resources to the network's edge in addition to an efficient applications allocation strategy in order to guarantee a better network performance.
     
  • IGOR RUIZ GOMES
  • POSICIONAMENTO ÓTIMO DE ESTAÇÕES RÁDIO BASE DO SERVIÇO MÓVEL CELULAR UTILIZANDO MODELO DE CONHECIMENTO DISCRETO EM PROPAGAÇÃO OUTDOOR

  • Data: 14/12/2018
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  • Modelos de propagação são muito utilizados para prever as degradações sofridas pelo sinal transmitido. Este trabalho tem o objetivo principal garantir a máxima área de cobertura, dentro da UFPA, tendo 2 e 3 torres para a propagação do sinal. O estudo da propagação leva em consideração tipos diferente de perdas e foi validado por dados coletados em 3 campanhas de medições em para frequências distintas. Os resultados mostram a maior área de cobertura para os cenários testados. O programa desenvolvido permite mudança de parâmetros, como altura, potência, quantidade de torres, podendo assim ser alterado para outros cenários. Todos os resultados obtidos foram comparados com outros modelos de literatura para salientar o melhor comportamento do modelo proposto. 

  • GABRIEL SILVA PINTO
  • Radiation Diagram Control of Graphene Dipoles by Chemical Potential

  • Data: 13/12/2018
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  • This works presents a method of controlling the radiation diagram of a graphene dipole by the chemical potential. The dipole analyzed has rectangular geometry with power suplly by voltage source in the center, where each arm of the dipole is maintained to a different chemical potential. The geometry is analyzed by the two-dimensional moments method, with an equivalent surface impedance. Calculations of the main radiative properties of the antenna are presented as a function of the chemical potential. The results show that the greater the different between the chemical potentials, the greater the displacement of the main lobe of the radiation diagram.

  • OTAVIO ANDRE CHASE
  • AUTONOMOUS SENSORY PLATFORM ARCHITECTURE IN THE CONTEXT OF ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY FOR IN-SITU MONITORING OF ENVIRONMENTAL PARAMETERS AND THE SOLAR OVERIRRADIANCE

  • Data: 07/12/2018
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  • This thesis presents an in-situ sensing platform with architecture in the context of environmental and technology called PLACOT2AM (Convergent Transdisciplinary Platform to Amazonia). The platform is an integrated solution with sensors, data acquisition, processing, and wireless communication, through the technology of internet of things (IoT-Internet of Things). Also, the platform is a low-cost (hardware) and can be used as an alternative to proprietary tools and devices for data acquisition and processing in monitoring (micrometeorological and microscale level) of environmental parameters related to thermal comfort and super irradiance events. The platform has an expert system, which allows the simultaneous analysis of data acquisition of environ-mental variables. This makes it possible to generate knowledge to aid in decision-making in society about the extremes of environmental variability to bring health or productivity. In the first version, for monitoring of thermal comfort by temperature and humidity index (THI), the platform presents the most critical period in terms of high temperature and humidity (low thermal comfort) in a rural environment of Belém-PA occurs between May and October (2012), whose critical time is the 15:00, when humans and livestock production may suffer more with the thermal stress. In the second version, for monitoring of solar irradiance, the platform measures super extreme irradiance 1321 W/m2 in Belém-PA (12/05/2018), a low-latitude (1° S) and low altitude (7 m) above sea level. The architecture offers advantages in size, flexibility, energy autonomy, and cost; the project can be considered of low cost, with total R$ 350,00 (approximately U$$ 75). The results of the measurements and analysis expert present to PLACOT2AM as a good solution based on IoT for expert monitoring of environmental parameters and the events of overirradiance.

  • LUCAS FELIPE AMARAL
  • Comparison between load flow methods to active distribution grids.

  • Data: 04/12/2018
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  • This paper provides a performance evaluation of load flows methods to distribution power grids, considering them passives and actives. To that, the methods used were the following: Newton-Raphson, Fast decoupled with axis rotation, Fast decoupled with complex normalization and current summation. The performance evaluation of such methods were made considering the iteration number and the time processing that each method needed to converge, other criterion applied was the accuracy level of each method, through of the comparison of the voltages values taken by the Newton Raphson simulations related to the other 3 methods. Also, it was made in this work, comparisons of the performance of each method related to the iteration number on varying the r/x ratio of the test system feeders of  two buses, furthermore was verified the influence of the bases angles choices in the iteration number of the modified decoupled methods.

  • ULISSES CARVALHO PAIXÃO JUNIOR
  • Comparison of Computational Techniques of Linear Regression, Artificial Neural Networks and Decision Tree to Identify Harmonic Distortion in Electrical Distribution Grid

  • Data: 19/11/2018
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  • In recent years, the socioeconomic development of the population, the growth of the commercial and industrial sectors, as well as the growing installation of new loads, have generated a great evolution in the demand of electric power consumption. In turn, to obtain more efficient systems, the equipment manufacturers have been producing products increasingly fast and energetically more efficient for residential, commercial and industrial use. However, these loads, due to their non-linearity, have contributed significantly to the increase the levels of harmonic distortion of voltage and current. In the present work, emphasis is placed on the common coupling point (CCP) of two large consumers, that have different consumption and load characteristics, with the purpose of evaluating the harmonic impacts in their grid through computational techniques, in addition to comparing the level of reliability of the techniques by mean absolute error (MAE). The analyzes are based on real measurements in a university and an industrial pole, carried out with a minimum sample period of seven days through analyzers of eletric power quality, according to national quality procedures. The proposed methodology uses the techniques of Linear Regression, Artificial Neural Networks and Decision Tree to evaluate the harmonic contribution of each feeder at the point of interest of the chosen electric grids. As a result of the electric power quality, it was verified how much each feeder impacts the distortion of voltage and current in the CCP, besides classifying the feeders in relation to their respective impact in the studied electrical grid. Also, as a result, the study allowed the comparison of the three techniques among themselves, with different time intervals (weekly, daily and per load level), allowing to classify the behavior and reliability of each technique in each period. As a conclusion of the work, the proposed methods and analyzes presented allow managers to perform a more efficient mitigation action of the harmonic impacts caused in the electrical grid and, also, to identify the differences between the techniques and their degree of reliability, in accordance with the time intervals studied.

  • FLORINDO ANTONIO DE CARVALHO AYRES JUNIOR
  • RESEARCH OF ORDER CONTROL STRATEGIES FRACTIONS APPLIED TO ELECTRICAL AND INDUSTRIAL SYSTEMS

  • Data: 14/11/2018
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  • The use of control techniques are of a great matter to keep competitive performances, for electrical and industrials systems, having in mind as close as possible behavior setpoint tracking to a desired operation setpoint, aiming a reduced deviation and oscillation. In this work, are investigated fractional order automatic control techniques to improve the performance of industrial systems. Two fractional-order control techniques are studied, The Fractional Order Lead-Lag (FOLL) based on the frequency response method and applied to the improvement of power system stabilizers (PSS). Control laws are implemented in the form of digital control in an embedded system, based on DSPIC. The compensator’s performance is evaluated by performing several experimental tests on a 10 kVA reduced scale power system located at the UFPA Electrical Engineering Laboratory. Pulse in the generator voltage reference variation tests at are carried out at various power operation points of the microgenerator system, in addition to the robustness analysis of the system using a robust plot tool from the Bode diagram known as RBode. Second, there an investigation of a fractional pole placement technique (FOPP) that takes into account temporal response criteria of three terms fractional order systems, which in the case of this work are the overshoot and settling time, applied in a coupled tanks system, and a DC/DC Buck converter, where the FOPP technique is compared with two other techniques, the classical pole placement technique (IOPP), and a technique tuning of FOPID controllers based on Gain Margins and Phase Margins (GMPM). The results are corroborated for the two systems performing simulations in Matlab/Simulink Environment. The results show a reduction of at least approximately 15% in the ITAE and ISE indexes related to the dynamic performances of the systems addressed in this study, related to the controlled variable, with the insertion of the fractional controllers based on both the FOLL topology and the FOPP and GMPM techniques, compared to the values obtained from these controller indices tuned by conventional whole order techniques.

  • DIEGO KASUO NAKATA DA SILVA
  • PROPAGATION MODEL FOR MIXED PATHS USING DYADIC GREEN’S FUNCTIONS: A CASE STUDY FOR CITY-RIVER-FOREST PATH

  • Data: 09/11/2018
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  • This study provides a model using Dyadic Green's Functions for predicting the electric field in mixed paths for UHF. A new approach is used considering propagation in vertical layers to obtain new equations. The development of the model was accomplished in a mixed City-River-Forest path located in the Amazon Region. A measurement campaign was developed in Belém-Pará over Guajará Bay to obtain data in the proposed scenario. Measurement data were collected from a digital TV broadcasting transmitter. A comparative analysis was carried out among the proposed model, ITU-R P.1546-5, measurement data and ITU-R P.1546-5 using Millington’s curve-fitting. The measurement data and the model using Dyadic Green's Function are in a good agreement and have low RMS error values. The results confirm the efficiency and applicability of the proposed model.

  • PAULA RENATHA NUNES DA SILVA
  • INCIPIENT FAULT DIAGNOSIS IN TRANSMISSION LINES

  • Data: 26/10/2018
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  • Currently, the transmission system operation is overwhelmed by the large amount of information coming from the most different monitoring systems, which must analyzing this information to keep the system in acceptable operating conditions, according with Brazilian rules for power sector. In this sense, this present thesis proposes an on-line system for the diagnosis of faults in transmission lines. Such a method is predicated on the monitoring and analysis of the transmission line’s leakage current. More specifically, the system is composed of modules capable of self-adapting to scheduled improvements. The developed methodology specifically addresses the diagnostic module, which the characteristics of the faulty harmonic spectrum of the leakage current are extracted, and thereafter identifies the most prominent fault in a multi-event scenario. To extract leakage current signals characteristics, the analytical redundancy was used, which, from laboratory and field data, to determine the normal behavior of the LT, to elaborate the LT model in normal operation and with the anomalies. With normal and faulty leakage current is accomplished the feature extraction, which uses suitable algorithms based on features obtained from state of art and data from laboratory. After choosing the extraction algorithm that has the best performance for multiple faults, are proposed classifiers to determine the most prominent fault in the transmission line. The classifier design took into account that the system needs to adapt to the changes occurred in the transmission line, emboding the knowledge about the system, since this is very dynamic.

  • JUAN CARLOS HUAQUISACA PAYE
  • Calculation of Technical and Non-Technical Losses In Power Distribution Networks using the Equivalent Opeerational Impedance  Definition

  • Data: 17/10/2018
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  • This work presents a new concept called Operational Equivalent Impedance (OEI), which is characterized by being a practical and economical method that allows calculating technical and non-technical losses in electricity distribution networks with good accuracy, for which it uses the data that any electric utility has, such as the user's electricity bills, the grid's electrical parameters and the measurements of power and currents at the substation coupling point. To show the application of this method, this document covers the data processing and description of the software used to simulate the operation in the test systems  IEEE  13 and 37 buses networks, considering that they present technical and non-technical losses. In addition, these systems are evaluated with different operational conditions, including the incorporation of a photovoltaic plant. The cases evaluated in this work show that the method can be used to plan and monitor the electricity distribution networks, considering the separation of technical and non-technical losses, so that in future  reduction actions concerning these losses can be managed, since of unmanaged electricity losses is  translated into considerable economic losses for both the utility and customers and indirectly for the country. The results presented in this dissertation, regarding the application of the Equivalent Operational Impedance to the calculation of technical and non-technical losses, have demonstrated the effectiveness of the proposed methodology, so that it is foreseen a great potential for the application of the proposed procedure in the electrical sector mainly in the distribution utilities.

  • ANTONIO THIAGO MADEIRA BEIRAO
  • Majorana bound states in quantum dot device coupled with superconductor zigzag chain.

  • Data: 11/10/2018
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  • The research in condensed matter physics with insulators and superconductors topological has contributed greatly to the characterization of the surface properties and modes zero in nanowires. We investigate theoretically, through the recursive Green’s function approach, the electron transport through the T-shaped quantum dot (PQ) with a single level and spinless, connected to a zigue zague chain and coupled to a p-wave superconductor. This model is an extension of the Kitaev chain for a network triangular of finite-size with for three, four, and five sites. We find that the Majorana zero modes can be tuned through the coupling parameters of the device and the linear conductance show both the Majorana Bound States (MBS) in topological phase and in the general topological phase maximally robust. This more realistic model allows the detection of MBS through of the control of the parameters governing the electronic tunneling and can be helpful for relevant experiments.

  • JANILSON LEAO DE SOUZA
  • Broadband Dipole-Loop Plasmonic Optical Nanoantenna

  • Data: 11/10/2018
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  • this work a new model of plasmonic optical nanoantenna is analyzed. The nanoantenna denominated dipole-loop is obtained by a combination of a cylindrical dipole antenna and a cylindrical parasitic loop. This new antenna model is investigated and applied in plasmonic optical nanocircuit and wireless optical nanolink. The modeling of the antenna and of their applications are done by the linear Method of Moments (MoM). For the nanoantenna, the input impedance, reflection coefficient, bandwidth, radiation efficiency, gain, electric near-field, radiation pattern, and the effect of a silicon dioxide substrate on the resonant properties of the antenna are investigated. However, the principal focus is bandwidth. For the nanocircuit, the impedance matching is investigated, applying the concept of impedance matching in analogy with the radiofrequency theory, by varying the parameters of the emitting antenna. For the nanolink, the power received in the load is analyzed as a function of frequency and distance between transmitter and receiver. In addition, a comparison is made of the loss with the distance of the link with a bifilar OTL. The results show that the dipole-loop antenna presents an evident characteristic of wide bandwidth, with values up to 45.4 % and, in general, this bandwidth was between 36.7 and 45.4 %. This antenna applied an nanocircuit can improved the impedance matching degree (minimum reflection coefficient of −25 dB) in relation to the dipole antennas. In addition, when used in wireless optical nanolink the operating bandwidth in the range of 179.1 to 202.5 THz can be increased compared with conventional nanolink based only on dipole antennas. In addition, when used in wireless optical link it can be increased the operational bandwidth in the range of 179.1 to 202.5 THz compared with conventional nanolink based only on dipole antennas. In addition, wireless nanolinks, based on dipole or dipole-loop antennas, are more suitable than wired nanolink for distances above approximately 22 μm.

  • CHARLLENE DE SOUSA GUERREIRO
  • MAERNI - EVALUATION MODULE FOR EXPOSURE TO NON-IONIZING RADIATION FROM DIGITAL TV AND FM RADIO TRANSMISSION ANTENNAS FOR A 3D VIRTUAL ENVIRONMENTAL TOOL

  • Data: 09/10/2018
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  • In recent years given the technological advancement of the communication media, and the increasing of users demand who wants a high quality of these services offered to them, the companies have increased the number of Radio Base Stations in cities, where many of these are located in environments with high housing density. Considering that each antenna or set of antennas present in these stations have an electromagnetic field of radiofrequency and transmit radiation, the concern with the population living in the adjacency of the transmitting antenna is the studies object of systems than regulate the companies that offer radiofrequency services, as well as, is the object of studies that aim not only to discover the effects of the contact with the ionizing and non-ionizing radiation present in these fields, but also to find out if the standard established for the regulation of services is being fulfilled. In this work presents the stages of development of a module, which consists of an extension added to the simulator for planning mobile communication networks (SIMPLARCOM). The module proposed allows, through the Virtual Reality environment (VR), to build and configure different scenarios, as well as the parameters of the transmission antenna, to provide an environment for non-invasive tests to evaluate non-ionizing radiation exposure; and identify potential insecure areas for housing, providing information for aid in decision-making regarding the relocation of transmitter antennas and aiming to decrease the ERP (effectively radiated Power) radiated by these Antennas. The module considers the guidelines present in resolution Nº. 303, published by the National Telecommunications Agency (ANATEL). In the results obtained is possible, navigate through the constructed scenario and check the value of the received power, the field intensity, the operation frequency, the antenna being analyzed and whether a certain point in the scenario is or is not receiving radiation at according to the threshold permitted by ANATEL.

  • CARLOS RAFAEL MARQUES DOS SANTOS
  • Faraday and Kerr effects in periodic metal structures: Graphene in THz range and Gold-Dielectric-Bi: YIG in infrared range.

  • Data: 05/10/2018
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  • The photonics is a research field whose purpose lies in the use of light (photons), rather than electrons (electronics) in the realization certain functions such as storage, transfer and processing of signals. In this context, it opens the possibility of development and production of devices whose storage capacity surpasses those of electronic devices. To do this, it is necessary to control the photons similarly, to what is done in electronics with the electrons. The control of radiation, in the context of photonics, can be realized through magneto-optical effects, such as the Faraday and Kerr effects. The Faraday effect is used as the basis of operation of devices such as optical isolators, current sensors and others. In turn, the Kerr effect is the basis of the operation of data storage devices (optical magnetic memory). In the present work are studied magneto-optical effects of Faraday and Kerr, as well as the transmission of electromagnetic radiation in the regions of terahertz and infrared. In the frequency range that corresponds to the THz is analyzed the Faraday effect, the Kerr effect and the radiation transmittance in periodic structures of graphene with different geometries. The structures analyzed in this work can present RF, for weak magnetic fields  (1T, for example), greater than 3° depending on the choice of geometry that can be circles, squares, squares with small cuts in the corners and ribbons. Faraday rotation in these systems can be explained by a simple circuit model where the introduction of periodicity in the graphene promotes the increase of the system impedance and consequently changes the magneto-optical properties of the system, improving the rotation of Faraday at high frequencies (larger 7 THz) still with magnetic field values taken as weak. This characteristic can not be obtained in a uniform sheet of graphene, since, for this, it is possible to obtain a strong rotation of Faraday at high frequencies with strong magnetic fields (10T, for example). Additionally, for the three periodic structures it was calculated the rotation of Kerr that can reach the value 2.6° depending on the geometry chosen. For all cases, the maximum frequency of Faraday and Kerr rotation occur for frequencies greater than 7 THz. These results are better if compared to the results already published. In the infrared region are studies the effects of Faraday, Kerr, as well as extraordinary optical transmission in a plasmonic hybrid structure composed of four layers. For this, the Faraday rotation is of 7.9° and 0.25 of transmittance for wavelength 945 nm. Additionally, the Kerr effect can reach 23°. These results are better if compared to the results already   published. In the proposed structure, the improvement of Faraday’s rotation is due to the increase of the Q factor of the resonances in the magneto-optical material layer.

  • ANDRE FELIPE SOUZA DA CRUZ
  • Analysis of Plasmonic Sensor in Coupled Emission Configuration by 3D Green`s Function

  • Data: 28/09/2018
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  • In the present work, the theoretical study on a plasmon resonance sensor in the Surface Plasmon Coupled Emission (SPCE) configuration is presented. Coupled to the sensor structure is a microfluidic channel containing suspended target particles (gold nanoparticles functionalized to attract fluorescent molecules), which when excited and immobilized upon the sensor structure can be efficiently modeled as a planar array of induced dipoles. The electromagnetic modeling of the device was performed through the magnetic potential, defined through the Periodic Green Function (PGF) 3D. The electromagnetic fields are presented in terms of the discrete spectral representation through the complex double Fourier series, and to reduce the number of terms in the series, it’s proposed to use the Euler identity. Parametric field results are presented in the sensor structure, and in a second analysis, the spectral analysis of the potential field is performed, in this it’s verified the arising of the SPP and SW poles in the spectral domain. For the validation of the method, the limit case was analyzed, in which the particles are distant from each other, and compared with published works. Finally, results and discussions about the convergence of series in the cosine PGF are presented. The results show good agreement, showing that the theoretical method of PGF 3D is efficient, and can be used as an auxiliary tool in the design of this sensing device.

  • MAURO GOMES DA SILVA
  • PROJETO DE CONTROLADOR PREDITIVO: ABORDAGEM POLINOMIAL E NO ESPAÇO DE ESTADOS

  • Data: 28/09/2018
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  • PROJETO DE CONTROLADOR PREDITIVO: ABORDAGEM POLINOMIAL E NO ESPAÇO DE ESTADOS

  • ANTONIO RONIEL MARQUES DE SOUSA
  • Multi-physical Analysis via Finite Element Method for Predictive Maintenance Assistance in Power Transformers.

  • Data: 21/09/2018
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    SIN (National Interconnected System) is a system of fundamental importance in the panorama of the Brazilian electrical system. Its function is to electrically connect generating centers and consumer centers, whether they are business, commercial or residential. The main equipment responsible for the connection and transmission of electric power from the generating centers to the consumers are the power transformers. This equipment is subject to several types of faults that can affect its components, in some cases compromising the operation of this equipment, and consequently the supply of electric energy. In this work, a multiphysical analysis is performed on power transformers, coupling thermal and structural electromagnetic simulations with the objective of providing the operator with information about the ideal moment for performing predictive maintenance, avoiding unplanned shutdowns. For this, computational simulations using the Finite Element Method (MEF) were used and from this, we analyzed the different situations that these equipments can be submitted, in the nominal condition, as well as extreme conditions of operation like current of inrush and current short-circuit. In this perspective, analyzes of the effects that the thermal expansion and the axial forces and radia exerted contributing to possible defects in these equipments were carried out. As a study object, the simulations were performed in a 50 MVA single-phase transformer, which is an equipment that is in operation in the northern region of the country. For a more validation of the methodology used in this work the simulations were validated with real measurement data and with results present in current literature. In this way, this work presents a methodology that can help the technical framework of an industry in the decision of the appropriate moment of stop in a power transformer for the accomplishment of predictive maintenance
  • PAULO ANDRÉ IGNÁCIO PONTES
  • THE DEVELOPMENT AND EMPIRICAL EVALUATION OF AN EDUCATIONAL SIMULATOR FOR THE SUPPORT OF ECG EDUCATION BASED ON SPACE ORIENTATION OF THE HEART

  • Data: 21/09/2018
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  • An electrocardiogram (ECG) is one of the most widely used diagnostic procedures in medicine, so it is essential that medical graduate students learn to interpret it correctly while they are still training. Of course, students go through classical learning (eg lectures and speeches). However, they are generally not efficiently trained in the analysis of ECG results. In this regard, educational support methodologies and tools in medical practice, such as educational software, should be considered as a valuable approach for medical training purposes. This thesis deals with the development of a simulator (VETOECG ) that allows experiential teaching so that students can relate to projections of the cardiac electrical vectors by manipulating the spatial orientation of the heart and the repercussions on their respective ECG waves. In addition, this thesis reports a formal experiment to empirically evaluate the learning effetiveness of the tool and the students' perceptions regarding motivation user experience and learning, comparing with traditional ECG teaching methodologies. As results, it can be verified that the simulator is adequate in the most diverse dimensions, since they were evaluated positively: in terms of motivation (88.15%), user experience (76%) and learning (96.5%). The results also indicated that the simulator has positive learning efficacy compared to the traditional methodologies (statistically significant difference) used for learning in the proposed study, thus, it can be considered an alternative to teach ECG interpretation. In a complementary way, a systematic review of the literature was carried out to verify the non existence of a simulator that teaches ECG interpretation by manipulating the spatial orientation of the heart and allowing visualization of the projections of the cardiac electric vectors in the leads and the repercussions on the behavior of the respective on the ECG.

  • DIONE JOSE ABREU VIEIRA
  • Decision Tree-Based Preventive Control Applications to Enhance Fault Ride Through Capability of Doubly-Fed Induction Generator in Power Systems

  • Data: 21/09/2018
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  • The development of a preventive control methodology to increase the capacity of voltage sag recovery (Fault Ride Through Capability (FRTC)) of a doubly-fed induction generator (DFIG) connected in an electrical network is presented. This methodology, which is based on the decision trees (DT) technique, assists with monitoring and support for security and preventive control, ensuring that wind systems remain connected to the power system even after the occurrence of disturbances in the electric system. Based on offline studies, DT discovers inherent attributes of the FRTC scenario related to electrical system behavior and provides a quick prediction model for real-time applications. From the obtained results, it is possible to check that the DFIG is contributing to a system’s operation security from the availability of power dispatch and participation in the voltage control. It is also noted that the use of DT, in addition to classifying the system’s operational state with good accuracy, also significantly facilitates the operator´s task, by directing him to monitor the most critical variables of the monitored operation state for a given system’s topological configuration

  • GILBERTO NERINO DE SOUZA JUNIOR
  • Generation of teaching tasks adapted through bio-inspired algorithms for early literacy children

  • Data: 14/09/2018
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  • Advances in learning systems over the past two decades have enabled the development of technologies that help the engagement of students. Although these systems may use behavioral procedures to improve reading skills, better outcomes for each student are obtained in the manual elaboration of the set of tasks by an educational expert; however, the use of a manual process ends up causing too much time, effort and subjectivity for the creation of tasks. Additionally, even with the aid of computational processes, the automatic generation may be impracticable due to the high search space for the possible combinations of tasks. This complexity increases when considering the adaptation of the difficulty to the student's knowledge, following a flow of teaching and maintaining diverse tasks for the study. This thesis presents a new method for generating teaching tasks from the Matching-to-Sample procedure, adapting its difficulties through bio-inspired optimization meta-heuristics. Experiments demonstrated a better convergence of the genetic algorithms for this domain, being able to generate tasks on a level of difficulty adapted to the students and according to pretests and configurations of attributes of the tasks, defined by behavioral psychologists. As a case study, the tasks were applied to a group of students in the early stages of literacy, achieving satisfactory effects in the individual learning process. In addition, in order to present the teaching tasks to the children, two interactive learning software were implemented as a digital game and a web system, where the use of the digital game with playful features showed superior acceptance in the use of teaching tasks adapted to children in early literacy.

  • CARLOS EDUARDO MOREIRA RODRIGUES
  • Análise de Supraharmônicos em Equipamentos Eletrônicos e Caracterização Utilizando a Transformada Wavelet

  • Data: 10/09/2018
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  • This dissertation aims to analyze the emission, propagation and interaction between equipment involving harmonic components that have a frequency in the range between 2 and 150 kHz, called supraharmonic. For the proposed analysis, measurement campaigns were carried out on frequency inverters, UPS, LED lamps and a notebook source. The measurements were divided into two distinct groups: with the equipment connected to the electrical network and a three-phase electronic source, in order to verify the orders and levels of both the emissions from the equipment and the distortion emitted by the electronic source itself, besides the interaction between the source and the equipment fed. The Fourier Transform and the Wavelet Transform were used to perform the analysis and characterization of the observed distortions. The measurements showed a significant contribution of the equipment observed and the electronic source for the emission of supraharmonics, besides the amplification of the distortion when the equipment is fed by it.

  • HELIANA MARIA CEBALLOS AGUILAR
  • Thermal and Energetic Performance of a Building in the Brazilian Amazon Region

  • Data: 06/09/2018
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  • The consumption of electrical energy in buildings has been increasing gradually over the years. Estimated that buildings account for 40% of the world's energy consumption and 50% of CO2 emissions, one of the sectors that most influence the environment. In this context, there is a need to design buildings with low energy consumption, while at the same time provide the user with more comfort, through the application of bioclimatic strategies, optimization of natural resources and use of efficient equipment. In this work, studied innovative proposal of integration of several strategies to reduce energy consumption, where the impact of each one of them is evaluated individually, and all together, in the thermal, energy and economic performance of a building located in the Brazilian Amazon Region. High temperatures and humidity characterize this region climatically, where achieving adequate comfort conditions implies a high demand for energy for air conditioning systems. Evaluate different energy Conservation Measures in order, to achieve a better use of daylighting. In addition, to reduce the thermal loads for cooling, with the installation of a thermal insulation material is considered in the east and west walls, and of a thermal insulation and air chamber in the roof, which are the external surfaces that receive greater solar radiation in the building. Additionally, various systems of photovoltaic generation, one of which integrated as an architectural element and another is adapted on the roof of the building. In the building, two types of analysis executed dynamic and static. For the dynamic analysis, the EnergyPlus software used to know its thermal and energy consumption performance analyzed for the entire year and for the date design day, and the Daysim/Radiance software to know the autonomy of daylighting attained, for both using data measured by an on-site meteorological station. About the static analysis, the level of energy efficiency evaluated by the prescriptive method according to the current national regulations. With the assessments performed, it is determined that the Energy Conservation Measures (MCE) have a direct and significant influence on the reduction of the thermal load for cooling, the reduction of radiation effects, the shading in the eaves and the reduction of the transmittance of the surfaces treated. It is also verified the possibility of maximizing the daylight in internal spaces, to improve the comfort of the users, allowing their better performance and energy saving used in artificial lighting. In terms of energy consumption and economic feasibility, ECM achieve an annual energy savings of 52% in the building taken as a case study, and the solutions adopted show a return on financial investment, and are also suitable for energy saving and economically feasible in regions with similar climatic characteristics

  • ANDERSON VINICIUS DE FREITAS SOUTO
  • Estratégia para Otimização de Offloading entre as Redes Móveis VLC e LTE baseada em Q-Learning

  • Data: 31/08/2018
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  • Estratégia para Otimização de Offloading entre as Redes Móveis VLC e LTE baseada em Q-Learning

  • RODRIGO DIAS ALFAIA
  • MGI: Intelligent management module for optimizing the user's thermal comfort in Smart Home.

  • Data: 31/08/2018
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  • The motivation to integrate energy efficiency in electrical equipment has been increasing during the last years. A portion of this growth results from incentives and the implementation of standards that help in the supervision and regulation of minimum specifications for efficiency of electric energy consumption by equipments. In addition, with the growth of technology and access to information, new forms of intelligent management are suggested to help optimize energy consumption. This study presents the specification and development of the intelligent module, to be integrated in the Smart Consumption Management Architecture (SmartCoM), which involves meteorological data (temperature and humidity) collection and analysis via the communication interface characteristic of the architecture, from Internet of Things (IoT), to intelligent management of an air conditioner with the goal of optimizing energy consumption mainteining residents thermal comfort. The methodology simulates a residential environment so that the MGI can provide an ideal temperature, and as a result, has proved to be efficient in reducing energy consumption compared to the conventional model. Experiments were carried out to estimate energy consumption of air conditioner through year 2017. The experiment consisted in reducing energy consumption while maintaining thermal comfort and achieved an average annual reduction of 24.5\% during night period and 21.1\% during daytime being within the standards of thermal comfort established by national and international standards.

  • DAVID BARBOSA DE ALENCAR
  • Hybrid model based on time series and neural networks to predict the generation of wind energy

  • Data: 30/08/2018
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  • The electric power generation through wind turbines is one of the practically inexhaustible alternatives sources of electric power. It is considered a source of clean energy, but still requires a lot of research to develop science and technologies that ensure uniformity in generation, providing a greater participation of this source in the energy matrix in Brazil as in the world, because the wind presents abrupt variations speed, density, and other important variables. In wind-based electrical systems, each forecast horizon is applied to a specific segment, forecast of minutes, hours, weeks, months, and future years of wind behavior, in order to evaluate the availability of energy for the next period, relevant information in the dispatch of the generating units and in the control of the electric system. This thesis aimed to develop ultra-short, short, medium and long-term prediction models of wind speed, based on computational intelligence techniques, using Artificial Neural Networks, SARIMA models and hybrid models and to predict the generation capacity of power for each horizon. For the application of the methodology, the meteorological variables of the database of the national environmental data system SONDA, Petrolina station, were used for the period from January 1st, 2004 to March 31st, 2017. The performance of the models was compared with 5, 10 and 20 steps forward, considering minutes, hours, days, weeks, months and years as the forecast horizon. The hybrid model obtained better response in the forecasts, among which the hour horizon was highlighted.

  • JACKSON MOREIRA OLIVEIRA
  • ALL-OPTICAL LOGIC GATES BASED ON MICHELSON INTERFEROMETER WITH SEMICONDUCTOR OPTICAL AMPLIFIER

  • Data: 24/08/2018
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  • In this work, we propose all-optical logic gates device structure based on a Michelson interferometer (MI) composed of semiconductor optical amplifier (SOA) forming a structure of SOA-MI logic devices with symmetrically identical Fiber Bragg Grating (FBG) at the output of each of its arms, for a numerical simulation of the all-optical AND, OR and NOR logic gates of two binary input signals with different bit numbers using the cross-gain modulation (XGM) technique at 10 Gb/s bit rate and filter bandwidth at 10, 20 and 40 GHz using OptiSystem 15.0 software by OptiWave Corporation, to demonstrate and extract simple design rules for high-speed optical processing and analysis of non-linear SOA-induced properties. In addition, this work includes the study of the effect of bandwidth and number of bits on received power, minimum bit error rate (BER), maximum quality factor (Q-factor), Optical Signal to Noise Ratio (OSNR) and optical spectrum, which demonstrates high-speed gates and performance. We run the SOA-MI-based logic gates with some parameters and the results can demonstrate a structure of high-performance optical logic devices with high speed.

  • WALTER DOS SANTOS OLIVEIRA JUNIOR
  • Management of information technology in education: the use of digital educational games and the impact on motivation and learning

  • Data: 24/08/2018
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  • Among the recent innovations in the teaching-learning process, the use of digital educational games has been highlighted. Knowing its effectiveness is the responsibility of educators, developers, researchers and managers. This work investigates the implementation of a digital application called "Matematicando" in public schools in the state of Pará. During six months in 2017, it was followed the implementation of this application, observing the evolution of the school grades of 157 students, from the fifth year of elementary education, in the age group from 11 to 13 years old in two cities in Pará. Additionally, the relationship between the use of the digital educational game and the motivation of students and teachers in other 75 schools in a municipality of Pará was investigated. The experiment examined the correlation between the use of the digital educational game, school income as independent variables and related aspects infrastructure, students and teachers, as dependent variables. For the analysis of the evolution of the grades the sample population was divided between students exposed to the game and students not players. The results revealed that there were gains in the 12% mark among students who had contact with the game and a decrease of -1.0% among those who did not use the game. When compared to the hours of exposure to the game, the students who used the most (192 hours) presented a 45% higher yield compared to those who used less (24 hours). As for the correlation between the presence of Internet connection and the computer lab and the use of the game, a medium advance was found between those who do not have neither the Internet nor the laboratory a 2% advance in the income, while the schools connected to Internet and have a computer lab grew by an average of 14%. Based on the results obtained, it is expected to contribute with managers and educators regarding the use of technology and information management in the daily life of educational institutions, especially regarding improvements in the multiple relationships that collaborate with a more efficient educational environment.

  • DOUGLAS DA ROCHA CIRQUEIRA
  • A Preprocessing Architecture for Sentiment Analysis for Social Media in Brazilian Portuguese

  • Data: 23/08/2018
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  • The Web 2.0 has been pushing the emergence of a diversity of platforms for people interaction, which enable the dynamic sharing of information, and which daily creates a massive amount of unstructured data from social media and online social networks, such as Facebook, Twitter, and Instagram. Such platforms have been adopted not only for entertainment but also to users keen to share their opinions regarding restaurants, bars, and products they have visited or bought. This scenario reveals a potential treasure for companies and institutions, which seek improvements in their products and services, based on the feedback from their customers. Brazil is a highlight in this scenario, where this phenomenon can be observed, as the Brazilian population is one of the most communicative in the world, as well as most active in social media platforms. In this context, the application of data mining in Brazilian social media can be beneficial both for companies, that can get to know how they should improve their offers, as well as to consumers, that can have their needs and suggestions implemented by such companies. In this context, the computational technique of Sentiment Analysis can play a role, as it is an application of Natural Language Processing, which applies Text Mining to infer the polarity regarding the sentiment associated to documents, usually referred as positive, negative or neutral. Such documents may be comments on Online Social Networks or user reviews in ecommerce platforms. However, this technique faces challenges, reported in the state of art, when dealing with the social media scene. For instance, the user-generated content in Online Social Networks is usually ungrammatical. Such elements impose barriers to the advancements of Sentiment Analysis in this context, whether for free-available or commercial platforms, which work with text mining. Besides, the existing approaches in the literature of Sentiment Analysis for social media in Brazilian Portuguese, in general, present their own set of preprocessing steps, without a defined standard in this research area. Therefore, this project proposes a novel architecture for preprocessing social media content, in Brazilian Portuguese, for Sentiment Analysis. This proposal employs an expanded number of data treatment steps reported in the state of art, in order to provide enhanced features for a sentiment classification module. The innovative aspect is related to the tasks applied, as well as to their implementation methodologies. The proposal was compared with stable baselines in the literature, in order to have confidence in a comparison with the state of art. The obtained results reveal that an expanded set of preprocessing steps can improve the performance of Sentiment Analysis in the Brazilian context, and enrich possible analyses concerning consumer’s opinions in social media.

  • THIAGO RODRIGUES BRITO
  • MEASUREMENT OF SOLUAL PHOTOVOLTAIC MODULES THROUGH TWO CAPACITIVE LOADS

  • Data: 16/08/2018
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  • With the increasing demand for electricity worldwide, renewable energy sources are increasingly acquiring space in the world’s energy matrix. In this context, photovoltaic energy has stood out with high growth rates. However, it is necessary to have means to evaluate the performance of the photovoltaic modules. This can be done by means of its characteristic I-V curve, from which the module’s electrical parameters can be evaluated and used as an indicator of possible manufacturing faults, connection or shading. The use of solar simulators is a faster and more reliable to obtain such I-V curve. However, the high costs of a simulator limits access to such measurement, moreover, it is limited to measure only a single PV module. This work seeks to evaluate a methodology for the I-V curve acquisition under outdoor conditions by using two capacitive loads and a reference module as irradiance and temperature sensor. The standard test conditions are obtained by means of IEC 60891 procedures. Silicon technology modules were tested and their results were compared with indoor measurement, using the solar simulator located at GEDAE/UFPA solar laboratory. The results indicated that, depending on which calculation method and considerations related to temperature, this can be a suitable methodology for the measurement of a photovoltaic module.

  • ZAIRE DE ASSIS FERREIRA SOUZA
  • UTILIZAÇÃO DE SISTEMA DE ARMAZENAMENTO TÉRMICO PARA APLICAÇÃO DE GERENCIAMENTO PELO LADO DA DEMANDA EM UMA REDE DE DISTRIBUIÇÃO UNIVERSITÁRIA

  • Data: 16/08/2018
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  • The present dissertation proposes the optimal management of the refrigeration demand of a university distribution network to promote greater economy and energy efficiency using the thermal inertia of air-conditioned classrooms as storage element of thermal energy and photovoltaic generation. The proposed method considers the hourly variation of the ambient temperature influencing the variation of the internal temperature of the classrooms and the consumption of energy throughout the day, knowing that the consumer unit is charged in the Horo-Sazonal Green model. The analysis of the loads of the consumer unit leads to the conclusion that most of the energy consumed is destined to some kind of refrigeration load, especially to ambient air conditioners, thus, to consider the management of this type of loads in the context of the smart grids is a coherent way of positively impacting on increasing energy efficiency. Demand side management is based on Genetic Algorithm and the results prove the effectiveness of the proposed method in balancing the energy management and promoting a considerable increase in the economy with the energy expenses.

  • ALBINO MOISES FARO DE MORAIS JUNIOR
  • PREVISÃO DE DISTORÇÃO HARMÔNICA EM CARGAS RESIDENCIAIS UTILIZANDO REDES NEURO-FUZZY

  • Data: 11/07/2018
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  • With the increasing use of nonlinear loads in homes in Brazil comes the problem of harmonic injection in the power system and increasingly is a problem for the electric sector that needs to scale it. Knowing the loads that consume energy and inject harmonics into the system is important so that solutions are sought to make the use of the system more efficient and improve the quality of the energy that circulates in the electrical grid. This work presents simulations of DHTv and DHTi of a set of residences in order to predict the behaviour of the load over time, using previous measurements. The modelling is conducted using an ANFIS, which uses a neural network to adjust the parameters of the output that uses fuzzy rule to determine the output values of the system.

  • KETYLLEN DA COSTA SILVA
  • Estratégia de Planejamento e Otimização do Handover em Redes Móveis Densificadas

  • Data: 29/06/2018
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  • A explosão do uso de dispositivos e aplicações móveis nos últimos anos, tem levado a uma sobrecarga da infraestrutura da rede responsável pelo escoamento desse tráfego, afetando  tanto o desempenho da rede quanto a experiência do usuário. As redes móveis heterogêneas já são realidade e sua densificação tem sido apontada como uma das soluções propostas para atendimento das demandas esperadas para as redes celulares de quinta geração (5G). Nas redes atuais, no entanto, ainda é comum o uso de parâmetros fixos na configuração da rede, mas esta estratégia nem sempre se mostra eficiente. É dentro deste contexto que se consolida o conceito de redes auto organizáveis nas quais os vários parâmetros da rede são ajustados automaticamente com base em medições em tempo real e sistemas inteligentes. Esta tese apresenta uma estratégia para otimização de handover em redes LTE com densa implantação de small cells. Com base em medições e lógica fuzzy são propostos dois novos algoritmos para o auto ajuste de parâmetros da rede. A partir de simulação discreta utilizando o MATLAB, os resultados são obtidos e apresentados através das principais métricas de avalição de desempenho de handover.

  • IVAN RUY DE PARIJOS JUNIOR
  • AVALIAÇÃO OPERACIONAL DOS EFEITOS DE DEMANDA DE QUATRO SISTEMAS DE MICROGERAÇÃO FOTOVOLTAICA CONCECTADOS À REDE

  • Data: 29/06/2018
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  • O TEMA QUALIDADE DE ENERGIA ELÉTRICA (QEE) É AMPLAMENTE PESQUISADO NO MEIO CIENTÍFICO, ENTRETANTO, NAS DIVERSAS BIBLIOGRAFIAS E TRABALHOS ACADÊMICOS PRODUZIDOS NÃO EXISTE UMA DEFINIÇÃO ÚNICA SOBRE O QUE É QEE. DIVERSOS FENÔMENOS QUE AFETAM A QEE, E SUAS CONSEQUÊNCIAS, TÊM SIDO INVESTIGADOS. QUANDO DE TRATA QEE ENVOLVENDO A OPERAÇÃO DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO À REDE, A PREOCUPAÇÃO PRINCIPAL É COM A OPERAÇÃO DO INVERSOR, EQUIPAMENTO ESSE RESPONSÁVEL POR FAZER A INTERFACE DO GERADOR FOTOVOLTAICO COM A REDE. A INSERÇÃO DA GERAÇÃO FOTOVOLTAICA NA REDE ELÉTRICA REQUER ATENÇÃO ACERCA DE CERTOS FATORES COM A ALTERAÇÃO DA CURVA DE CARG DE UNIDADES CONSUMIDORAS, BEM COMO A ELEVAÇÃO NOS NÍVEIS DE TENSÃO, A PRESENÇA DE COMPONENTES HARMÔNICAS NO SINAL DE CORRENTE DA SAÍDA DO INVERSOR E A VARIAÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA DA UNIDADE CONSUMIDORA. ESTE TRABALHO FOI PENSADO COM O INTUITO DE REALIZAR TESTES E AVALIAR AGUNS ASPECTOS QUE PODEM INFLUENCIAR A QUALIDADE DA ENERGIA COM A INSERÇÃO DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA NA REDE DE DISTRIBUIÇÃO, MAS TAMBÉM ASSOCIADO COM O PERFIL DE DEMANDA DO CONSUMIDOR. PARA ISSO UTILIZOU-SE QUATRO SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS À REDE (sfcr), BEM COMO FOI DESENVOLVIDA UMA BANCA DE TESTES E AQUISIÇÃO DE DADOS PARA MONITORAR A OPERAÇÃO DESSES SISTEMAS. NESTE TRABALHO É POSSÍVEL OBSERVAR QUE A OPERAÇÃO DOS SFCR PROVOCA ALTERAÇÕES NOS NIVEIS DE TENSÃO NO PONTO DE ACOPLAMENTO COMUM, BEM COMO A INTERAÇÃO SFCR E CARGA CAUSA ALTERAÇÕES NO PERFIL DE DEMANDA MEDIDO PELA REDE, IMPLICANDO EM UMA DISTORÇÃO HARMÔNICA TOTAL NA CORRENTE (THDI) E FP  MEDIDOS PELO LADO DA REDE, DIFERENTES OS MEDIDOS  NA CARGA E NA SAÍDA DO INVERSOR.

  • ELEANOR DIAS DE SOUSA
  • Grau de Confiabilidade Operacional de Transformadores de Instrumentos para Sistemas de Energia Elétrica

  • Data: 21/06/2018
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  • Os transformadores para instrumentos tais como transformadores de corrente (TCs), transformadores de potencial (TPs) e os transformadores de potencial capacitivo (TPCs) constituem equipamentos fundamentais no sistema de proteção e medição. Estes equipamentos são utilizados para reduzir os altos níveis de correntes e tensões do sistema de transmissão para níveis adequados aos dispositivos de proteção e medição. Os relés de proteção respondem pelos transformadores para instrumentos (TIs). Todavia, os equipamentos que compõem o sistema de proteção e medição não estão imunes a defeitos e falhas. Considerando a grande importância dos transformadores para instrumentos no sistema de transmissão de energia elétrica e que entre os anos de 2015 e 2016 ocorreram casos de explosão em transformadores de corrente e divergências em medições em transformadores de potencial em algumas subestações da Eletronorte - Pará. Em virtude do ocorrido foi proposto um sistema de controle para transformadores de potencial capacitivo, transformadores de potencial indutivo e transformadores de corrente baseado em métodos estatísticos que consideram os seguintes parâmetros: o histórico de manutenção, ensaios elétricos, locais de instalação, as diversas famílias, tempo de operação, ocorrências sistêmicas e tempo de vida útil para estimar grau de confiabilidade operacional destes equipamentos nas subestações da Regional de Transmissão do Pará. Visando a confiabilidade dos diagnósticos para possibilitar a previsão de possível troca de equipamentos que possam vir a falhar e assim permitir a garantia de continuidade dos serviços de transmissão de energia elétrica da área Pará utilizando e aplicando os conceitos de qualidade de energia elétrica, foco em qualidade de serviços.

  • KEVIN EDUARDO LUCAS MARCILLO
  • Performance Evaluation of Robust parametric Control Strategies Applied on Suppression of Oscillations Effects Due to Constant Power Loads in Multi-Converter Buck-Buck Systems

  • Data: 11/06/2018
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  • Multi-converter electronic systems are becoming widely used in many industrial applications; therefore, the stability of the cascaded system is a big concern to real-world power supplies applications. Instability in cascaded systems may occur due to the constant power load (CPL), which is a behavior of the tightly regulated converters. CPLs exhibit incremental negative resistance behavior causing a high risk of instability in interconnected converters; therefore, the mitigation of this problem is an important issue in the multiple-stage switched mode power supply design. Thus, it is important to guarantee stability of the whole system. However, some difficulties remains besides the CPL, e.g., non-linearities due to the inductive element and uncertainties due to imprecision of mathematical models and/or variation of nominal values of the discrete elements that compose the DC/DC buck converter. Aiming to evaluate the performance of the proposed robust methodologies in this work to mitigate the instability problem caused by a CPL, several tests were developed by using an experimental plant and Matlab/Simulink, when the multi-converter buck-buck system is subjected a variation of power reference. The results show the improved performance of the proposed methodologies.

  • NADSON WELKSON PEREIRA DE SOUZA
  • ANÁLISE DE SENSORES PLASMÔNICOS BASEADOS EM NANO ESTRUTURAS ESTRATIFICADAS UTILIZANDO O MÉTODO DAS IMAGENS COMPLEXAS DISCRETAS 

  • Data: 11/05/2018
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  • Nesta tese, apresenta-se a análise teórica de um sensor de ressonância plasmônica de superfície (SPR) acoplado a nanopartículas metálicas. O sensor é considerado na configuração de Emissão Acoplada de Plasmon de Superfície (SPCE), onde as nanopartículas metálicas (ou analitos) são modeladas por dipolos equivalentes localizados acima do sensor. Um conjunto completo de funções diádicas de Green para o campo elétrico é derivado para meios planares, multicamadas e uniaxiais em uma forma computacionalmente eficiente e conveniente para aplicações que utilizem-se do Método das Imagens Complexas Discreta (DCIM) com a utilização do Generalized Pencil of Function Method (GPOF). O princípio da deformação do caminho complexo em um contorno de dois níveis é empregado para expressar uma integral original como uma soma de imagens complexas. Apresenta-se resultados de ressonância plasmônica de superfície, reflexão, campo próximo e distante de sensores planares e descreve-se como estas nanopartículas influenciam na capacidade de aumentar a intensidade de campo próximo e alterar a resposta de sensibilidade destes sensores ópticos. Além disso, para comparação, alguns resultados são calculados por métodos numéricos e experimentais. Os resultados mostram uma boa concordância, o que prova que o DCIM é um método teórico eficiente e poderoso para analisar sensores SPR na configuração SPCE.

  • ALEXANDRE DE SOUZA OLIVEIRA
  • EFEITO DE INTERFERÊNCIA QUÂNTICA NO TRANSPORTE ELETRÔNICO DE DISPOSITIVOS "QUASI-UNIDIMENSIONAIS"

  • Data: 03/05/2018
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  • O estudo de transporte eletrônico em nano-dispositivos tem se mostrado de grande relevância nos últimos anos, desde o trabalho de Aviran e Rartner, baseado nas propriedades de condutividade elétrica em moléculas individuais retificadoras sob ação de um campo elétrico externo. Os polímeros orgânicos conjugados no estado puro apresentam baixa condutividade, mas quando dopados, tratados com agentes oxidantes redutores ou conectados a eletrodos de ouro (Au) e submetidos a um campo elétrico externo, passam a ter um comportamento do tipo metálico, isto é, com alta condutividade em consonância com trabalhos experimentais. Nesta pesquisa foram utilizados dispositivos constituídos de polímeros orgânicos conjugados no estado puro e dopado com cadeias contendo ligações do tipo simples (  e duplas  alternadas entre os carbonos e estes ligados somente a átomos de hidrogênio com eletrodos de ouro (Au) conectados nas extremidades das moléculas individuais. Para este estudo foram utilizados dois tipos de eletrodos: eletrodos em forma de pirâmide e eletrodos planos. Os dispositivos modelos aqui considerados estão divididos em dois grupos e são estruturas quase-1D ou lineares e possuem quantidades ímpares de átomos de carbonos, iniciando com cinco (5) indo até dezenove (19) átomos em sua molécula principal (Grupo 1). De maneira semelhante com quantidades pares de átomos de carbono, a partir de seis (6) até vinte (20) átomos em sua molécula individual (Grupo 2). Estes dispositivos foram submetidos a duas condições: a primeira, em baixas voltagem variando de 0 até 0,1 Volt e em seguida a altas voltagem, de 0 a 1,0 Volt. É importante registrar que para efeito de comparação das curvas de (I-V) e (G-V) entre os resultados de baixa e alta voltagem, tomamos o mesmo intervalo de voltagem, ou seja, de 0 até 0,1 Volts. Para este trabalho, foram analisados os efeitos de interferência quântica destrutiva (IQD), assim como de interferênica quântica construtiva (IQC). Os efeitos de (IQD) são produzidos devido a anti-ressonância na transmitância evidenciadas por estados não acessados observados nos picos de transmissão não permitindo que o transporte ocorra sem apresentar oscilações na curva de condutividade.

  • ROGERIO DIOGNE DE SOUZA E SILVA
  • MODELO PARA TOMADA DE DECISÃO EM PROGRAMAS DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NO SETOR DE DISTRIBUIÇÃO DE ELETRICIDADE

  • Data: 27/04/2018
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  • O sistema de distribuição de energia elétrica está em constante evolução, com a disseminação de recursos energéticos distribuídos, redes inteligentes e a inclusão de mercados competitivos, em que o uso da eficiência energética como recurso relevante para o planejamento do setor deve ser assegurado por meio de políticas públicas. O Brasil há décadas possuí programas e políticas nessa área, no entanto, os resultados do seu principal programa para a inserção de ações de eficiência energética no sistema de distribuição, têm impacto inferior a programas similares em outros países, somado a isso, há a iminente necessidade de atender os objetivos de redução de emissões propostos pelo país na 21ª Conferência das Partes das Nações Unidas em dezembro de 2015 em Paris. Nesse contexto, a presente tese propõe o desenvolvimento de um modelo não paramétrico, para determinação de indicadores de desempenho e classificação de projetos de eficiência energética. Contribui-se, também, com a avaliação do Programa de Eficiência Energética, por meio de uma metodologia para analisar os projetos, classificar e quantificar as variáveis, resultando em recomendações para o aprimoramento do programa. Utilizou-se uma base de dados de projetos submetidos à ANEEL pelas concessionárias do setor de distribuição de energia elétrica no período de 2008 a 2016.  O modelo foi desenvolvido usando Data Envelopment Analysis (DEA), um método não-paramétrico que utiliza programação linear para calcular as unidades mais eficientes em um determinado conjunto de unidades de tomada de decisão. Os resultados obtidos revelam que o melhor desempenho foi alcançado por projetos nas categorias industrial e de cogeração, no entanto, estes constituem, apenas, 4,24% dos projetos apresentados e 5,28% dos investimentos totais nos últimos oito anos, indicando a necessidade de rever as estratégias regulatórias de eficiência energética. Como uma solução para a seleção de projetos com melhor desempenho, sugerimos atribuir pesos às categorias para otimizar os resultados dos projetos, através de incentivos aos projetos com o melhor desempenho, sem excluir a participação de todos os outros, simplesmente fornecendo objetivos de economia de energia e redução de demanda no horário de ponta compatíveis com as categorias com melhores resultados.

  • JULIO CESAR DA SILVA DOS SANTOS
  • TRANSPORTE ELETRÔNICO EM ALÓTROPOS DE CARBONO ANÁLOGOS AO GRAFENO

  • Data: 20/04/2018
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  • Atualmente, materiais nanoestruturados à base de carbono tornaram-se de grande interesse para a comunidade científica devido às propriedades que estes materiais apresentam na área tecnológica. Entre as mais variadas estruturas derivadas do carbono, o grafeno, uma forma alotrópica do carbono que apresenta estrutura hexagonal bidimensional (2D) formada a partir da hibridação do carbono sp² tem grande destaque com propriedades elétricas, térmicas e ópticas que exibem grandes perspectivas para futuras aplicações tecnológicas. Recentemente, foi proposto teoricamente uma nova forma alotrópica do grafeno, formada por 5-6-7 anéis aromáticos de carbono. Este alótropo 2D com hibridação sp² é energeticamente comparável ao grafeno e mais favorável a outros alótropos de carbono. Neste trabalho, propomos duas estruturas híbridas ou heterojunções formadas por grafeno - phagrafeno - grafeno com bordas ziguezague na extremidade superior e inferior sem (zzG-zzPG-zzG) e com Hidrogênio (zzGNR-zzPGNR-zzGNR) acoplada a eletrodos de grafeno metálico com índices de Hamada (3,3). A heterojunção constituída por Hidrogênio nas extremidades formam nanofitas (ou nanoribbon, NR). Posteriormente, fizemos um estudo das propriedades eletrônicas das heterojunções sem os eletrodos e de transporte eletrônico dos dispositivos com e sem Hidrogênio. Para realizar os cálculos de propriedades eletrônicas e de transporte de elétrons, utilizamos a metodologia DFT e DFT-NEGF no formalismo Landauer-Büttiker, conforme implementado no código SIESTA/TRANSIESTA. Nossos resultados exibem comportamento de isolante topológico forte com gap indireto igual a 0,011eV para zzG-zzPG-zzG em V = 0V e semicondutor de gap indireto igual a 0,025eV para zzGNR-zzPGNR-zzGNR em V = 0V com transição de fase (isolante-metal) para V min = -0,5V. Assim, características variadas de dispositivos eletrônicos para as regiões de polarização direta (V > 0) e reversa (V < 0) nas heterojunções são sugeridas como: (i) zzG-zzPG-zzG para V > 0 exibe quatro regiões correspondendo a resistor (I), FET (II), NDR (III) e chaveador (IV) e para V < 0 exibe cinco regiões correspondendo a resistor (I), NDR (II), limitador-chaveador (III), NDR (IV) e limitador-chaveador (V). (ii) zzGNR-zzPGNR-zzGNR para V > 0 exibe característica de FET e para V < 0 exibe uma NDR com comportamento de diodo túnel.

  • ELIZETE SABINO MARTINS
  • ANÁLISE E DESEMPENHO DE UM ACOPLADOR BASEADO EM CRISTAL FOTÔNICO DOPADO COM ÉRBIO

  • Data: 13/04/2018
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  • Neste trabalho, utilizamos a teoria de guias de ondas em cristais fotônicos para projetar um acoplador baseado nesses guias, com dopagem de Érbio a fim de verificar o desempenho de comutação para os estados barra e cruzado do dispositivo dopado em relação ao não dopado. O acoplador de cristal fotônico dopado com Érbio utiliza a ressonância não linear causada pela excitação dos íons de érbio localizado na fileira central de um acoplador direcional. Tal excitação provoca a transição dos íons de érbio do estado fundamental para o metaestável fazendo a amplificação do sinal quando os fótons absorvem a luz emitida. As simulações ocorreram no software COMSOL Multiphysics®, o qual utiliza o Método dos Elementos Finitos (FEM). Foi realizada uma análise comparativa entre o acoplador direcional de cristal fotônico dopado com érbio e outro não dopado. Verificou-se o desempenho de comutação de ambos a partir da variação das frequências normalizadas e constatou-se que o acoplador dopado conseguiu operar nos estados barra e cruzado com maior espectro de frequência.

  • PAULO DE TARSO CARVALHO DE OLIVEIRA
  • SISTEMA FUZZY COM AUTOCORRELAÇÃO ESTENDIDA APLICADO À PREDIÇÃO DE DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA

  • Data: 12/04/2018
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  • SISTEMA FUZZY COM AUTOCORRELAÇÃO ESTENDIDA APLICADO À PREDIÇÃO DE DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA

  • DEYVISON DE PAIVA PENHA
  • REDE NEURAL CONVOLUCIONAL APLICADA À IDENTIFICAÇÃO DE EQUIPAMENTOS RESIDENCIAIS PARA MONITORAMENTO NÃO-INTRUSIVO DE CARGA

  • Data: 03/04/2018
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  • Este trabalho apresenta a proposta de uma nova metodologia para identificação de equipamentos residenciais em sistemas de Monitoramento Não-Intrusivo de cargas. O sistema é baseado em uma Rede Neural Convolucional para classificação dos equipamentos. Como entradas para  o sistema são utilizados dados do sinal transitório de potência obtidos no momento em que um equipamento é ligado em uma residência. A metodologia foi desenvolvida usando dados de um banco de dados público (REED) que apresenta dados coletados a uma baixa frequência (1/3 Hz). Os resultados obtidos na base de dados de testes indicam que o sistema proposto é capaz de realizar a tarefa de identificação, tendo apresentado resultados considerados satisfatórios quando comparados com os resultados já apresentados na literatura para o problema em questão.

  • BRUNO GOMES DUTRA
  • Methods for real-time intention to motion estimation and control of a myoelectric prosthetic hand: a linear, predictive and stochastic approach.

  • Data: 28/03/2018
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  • Muscle signals from electromyography (EMG) are widely used to detect muscle contraction and intention to motion. By using these signals in real time in prosthetic control, a low signal to noise ratio is commonly found. Thus, it is necessary to have recursive methods, robust to noise and efficient algorithms, to generate commands in real time for the robotic actuator. In this research, stochastic system indentification techniques, Kalman filter, sensor fusion and stochastic predictive control techniques were investigated and applied to improve the measurement and processing of electromyographic signals to increase robustness in the control of biomechatronic prostheses. Thus, it is an improved process, less sensitive to noise and with minimal delays and phase lags. In this methodology, a four-stage distribution method is used: (1) features extraction by using an autoregressive model (AR), (2) data fusion with the Kalman filter, (3) motion estimation algorithm, and (4) predictive control with the generalized minimum variance controller applied to a servomechanism. The main objectives were: to enhance the signal-to-noise ratio of EMG signals, to have a low-cost real-time processing man-machine interface, to avoid measurement problems and to minimize energy consumption of the control system. A didactic plant was developed, which is a 4 channel EMG data acquisition and processing system with a servomechanism and its control system coupled in a robotic jaw. Practical tests were conducted with the prototype and the results show that it is possible to continuously estimate the intention of opening and closing movement of the hand and can confirm the good performance of the stochastic controller designed for the control of the electric prosthesis.

  • TIAGO MACHADO WANZELER
  • AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DAS FUNÇÕES DE CONTROLE VOLT-WATT E VOLT-VAR EM INVERSORES FOTOVOLTAICOS

  • Data: 27/03/2018
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  • AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DAS FUNÇÕES DE CONTROLE VOLT-WATT E VOLT-VAR EM INVERSORES FOTOVOLTAICOS

  • EDSON FARIAS DE OLIVEIRA
  • AVALIAÇÃO DA DISTORÇÃO HARMÔNICA TOTAL DE TENSÃO NO PONTO DE ACOPLAMENTO COMUM INDUSTRIAL USANDO O PROCESSO KDD BASEADO EM MEDIÇÃO

  • Data: 27/03/2018
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  • In the last decades, the transformation industry has provided the introduction of increasingly faster and more energy efficient products for residential, commercial and industrial use, however these loads due to their non-linearity have contributed significantly to the increase of distortion levels harmonic of voltage as a result of the current according to the Power Quality indicators of the Brazilian electricity distribution system. The constant increase in the levels of distortions, especially at the point of common coupling, has generated in the current day a lot of concern in the concessionaires and in the consumers of electric power, due to the problems that cause like losses of the quality of electric power in the supply and in the installations of the consumers and this has provided several studies on the subject. In order to contribute to the subject, this thesis proposes a procedure based on the Knowledge Discovery in Database - KDD process to identify the impact loads of harmonic distortions of voltage at the common coupling point. The proposed methodology uses computational intelligence and data mining techniques to analyze the data collected by energy quality meters installed in the main loads and the common coupling point of the consumer and consequently establish the correlation between the harmonic currents of the nonlinear loads with the harmonic distortion at the common coupling point. The proposed process consists in analyzing the loads and the layout of the location where the methodology will be applied, in the choice and installation of the QEE meters and in the application of the complete KDD process, including the procedures for collection, selection, cleaning, integration, transformation and reduction, mining, interpretation, and evaluation of data. In order to contribute, the data mining techniques of Decision Tree and Naïve Bayes were applied and several algorithms were tested for the algorithm with the most significant results for this type of analysis as presented in the results. The results obtained evidenced that the KDD process has applicability in the analysis of the Voltage Total Harmonic Distortion at the Point of Common Coupling and leaves as contribution the complete description of each step of this process, and for this it was compared with different indices of data balancing, training and test and different scenarios in different shifts of analysis and presented good performance allowing their application in other types of consumers and energy distribution companies. It also shows, in the chosen application and using different scenarios, that the most impacting load was the seventh current harmonic of the air conditioning units for the collected data set.

  • IAGO LINS DE MEDEIROS
  • QoE and QoS-aware Handover for Video Transmission in Heterogeneous Vehicular Networks

  • Data: 19/03/2018
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  • Vehicle Ad Hoc Networks (VANETs) offer a wide range of multimedia services ranging from safety and traffic warnings to entertainment and advertising videos. In this context, users can access content through vehicle-to-infrastructure (V2I) communication, which may consider different wireless networks, such as, LTE, Wi-Fi, etc. However, real-time video streaming at a VANET with Quality of Experience (QoE) and Quality of Service (QoS) is a challenging task, due to the high vehicles mobility that causes communication failure with the infrastructure. This master dissertation introduces a QoE- and QoS-aware handover algorithm for heterogeneous VANETs. The proposed algorithm considers the Analytic Hierarchy Process (AHP) to choose the base station that the vehicle must connect based on multiple criteria, namely, signal strength, QoE, QoS.

  • LADISLAV VRBSKY
  • CLUSTERING-DRIVEN EQUIPMENT DEPLOYMENT PLANNER AND ANALYZER FOR WIRELESS NON-MOBILE NETWORKS APPLIED TO SMART GRID SCENARIOS

  • Data: 16/03/2018
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  • THE IMPROVED POWER GRID, KNOWN AS SMART GRID, RELIES ON VARIOUS ADVANCEMENTS, ONE OF THEM BEING THE INTRODUCTION OF BI-DIRECTIONAL COMMUNICATION. IN SOME CASES, DATA EXCHANGED IN THE NETWORK IS OF CRITICAL IMPORTANCE. THE TRANSFERS NEED TO MEET SPECIFIC DELAY LIMITS SET BY THE REGULATORS IN ORDER FOR THE SMART GRID TO FUNCTION PROPERLY. MEETING THESE STANDARDS RESULTS IN MORE EFFICIENT, STABLE AND ENVIRONMENT-FRIENDLY LIFECYCLE OF ENERGY. THIS THESIS PRESENTS A MODEL OF WIRELESS COMMUNICATION IN SMART GRID OR OTHER NETWORK WITH SIMILAR CHARACTERISTICS, SUCH AS PRESENCE OF ONLY NON-MOBILE SUBSCRIBERS OR FIXED COMMUNICATION PATTERNS. THE MODEL USES A CLUSTERING ALGORITHM TO DETERMINE THE OPTIMAL POSITIONS OF TWO TYPES OF NETWORK CELLS TO BE INSTALLED. AFTER, IT CALCULATES THE DELAY FOR EACH NETWORK SUBSCRIBER, TAKING INTO ACCOUNT THE INFLUENCES OF THE SURROUNDING COMMUNICATION. THIS WAY, AN ANALYSIS CAN BE MADE TO OBTAIN THE QUALITY OF SERVICE ACHIEVED BY A SPECIFIC NETWORK SETUP IN A SPECIFIC SCENARIO. THE RESULTS SHOW, THAT IT IS POSSIBLE TO DEPLOY WIMAX-ENABLED EQUIPMENT IN A SMART GRID NETWORK WITH THE WORST CASE OF 97% TO 100% OF MESSAGES DELIVERED WITHIN THE MAXIMUM DELAY. ALSO, THE THESIS EXPLORES A RESTRICTED COMMUNICATION MODE THAT CAN TEMPORARILY SUSPEND THE TRANSFERENCES OF NON-CRITICAL DATA. THE RESTRICTED MODE DELIVERS THE CRITICAL DATA WITHIN THE MAXIMUM DELAY WITH THE SUCCESS RATE OF 100% IN ALL INSTANCES. MORE IMPORTANTLY, THE MODEL PRESENTED IN THIS THESIS IS CUSTOMIZABLE AND IS MADE PUBLICLY AVAILABLE ONLINE AS AN OPEN-SOURCE PROJECT, SO THAT ANYONE, INCLUDING RESEARCHERS, OR PRIVATE AND PUBLIC COMPANIES, CAN TAKE ADVANTAGE OF IT.

  • DANIEL DA SILVA SOUZA
  • Uma Análise Técnico-Econômica para Implantação de Arquiteturas Centralizadas de Redes de Telefonia Móveis.

  • Data: 06/03/2018
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  • Diante dos desafios propostos pela quinta geração de redes móveis, a arquitetura Centralizada de Redes de Acesso (C-RAN) vem ganhando espaço por oferecer suporte à redes ultra-densas de alta capacidade de próxima geração. Esta dissertação propõe uma metodologia de análise de custo para C-RAN, abrangendo as despesas de implantação e de operação. O modelo proposto é utilizado em um estudo de caso em que o custo total de implementação e operação das arquiteturas distribuídas e centralizadas são comparados. Os resultados apontam uma economia nos cenários centralizados e destacam os aspectos econômicos mais relevantes no planejamento da C-RAN.

  • HUGO LEONARDO MELO DOS SANTOS
  • A MULTI-TIER FOG ARCHITECTURE FOR VIDEO ON DEMAND STREAMING

  • Data: 05/03/2018
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  • Users are changing their traditional communication paradigm based on voice calls or text messages to real-time or on demand video services consumed on mobile devices. In this sense, the transmission of video content considering an adequate Quality of Experience (QoE) in mobile wireless networking infrastructures is a critical issue in both academic and industrial communities. Furthermore, video on demand have a growing consumption over Internet requiring higher bandwidth and lower latency. In this context, a fog computing paradigm can enhance the user experience in wireless networks. Fog computing for video on demand streaming can improve QoE by both video caching and adaptation schemes. However, it is important to evaluate the performance of downloading the videos with different codec configuration and cached closer to the user to measure the gain from the user perspective. We designed a multi-tier fog computing architecture with three levels located in the cloud, nearer the edge and in mobile devices. We evaluated the performance of downloading the video from multiple tier located in distinct geographical with a multimedia application. We assessed in an experimental environment with idle and congested network of streamed videos coded into H.264 and H.265 with three bitrates in a scenario deployed in the FIBRE testbed. We collected QoE metrics, playback start time, freeze times, QoS metric, round-time trip, and energy consumption to analyze the gains for each video configuration. These results showed an important understanding about cache, codec and bitrate schemes in multimedia networking scenarios.

  • TARCISIO CARLOS FARIAS PINHEIRO
  • CONSTRAINED MULTIVARIABLE MPC CONTROL USING LAGUERRE FUNCTIONS

  • Data: 01/03/2018
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  • This work presents a constrained multivariable model predictive controller using Laguerre Functions. This controller uses a set of orthonormal Laguerre networks for representation of the control trajectory within a control horizon. In order to demonstrate the advantages of applying this type of controller in MIMO (Multiple-Input and Multiple-Output) systems, the Laguerre Functions Functions are used to decrease the computational load used to calculate the optimal control. In addition, It improves the compromise between control signal viability and closed-loop performance of the system. The Laguerre Functions are also used in conjunction with Hildreth's Quadratic Programming to find the optimal solution for the case where the control signal is constrained. The proposed controller presents advantages when compared to the classical model predictive control approach, where forward shift operators are used to predict the future trajectory of the control signal, leading to unsatisfactory solutions and a high computational load for cases where the control signal demands a long prediction horizon and a high closed-loop performance.It is also reported the practical testes with a robotic manipulator configured as a MIMO system with three inputs and three outputs and tests simulated with the Wood and Berry binary distillation column which is a MIMO system with two inputs and two outputs, also containing transport time delays. The tests aim to compare the controller results presented with the traditional predictive control approach and thereby demonstrate the advantages of the method using the Laguerre functions and their efficiency for MIMO systems.

  • JORGE DE ALMEIDA BRITO JUNIOR
  • SOLUÇÃO PARA O DESPACHO ECONÔMICO AMBIENTAL DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO TÉRMICA POR RECOZIMENTO SIMULADO

  • Data: 27/02/2018
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  • Nos últimos anos, tornaram-se crescentes as preocupações da população e dos governos com a proteção do meio ambiente. Ao mesmo tempo, a utilização de combustíveis fósseis para a produção de energia elétrica ainda é elevada, devido a disponibilidade deste insumo energético e a tecnologia consolidada das usinas térmicas. Em função deste contexto, vem se tornando cada vez mais comum a adoção de metodologias para a otimização das usinas, não só em função co custo de combustível, mas também das emissões que as usinas geram, o que vem trazendo um impacto positivo na redução da poluição ambiental, para geração de energia elétrica junto a sistemas térmicos baseados em combustíveis fósseis. Por outro lado, este processo estabelece a necessidade de pesquisas no campo do planejamento energético, baseadas normalmente na aplicação de métodos de otimização que levem em consideração dois objetivos integrados. A partir desta realidade, o presente trabalho tem como proposição o despacho de carga econômico e ambiental (DEA) de um sistema de geração térmico com as características estabelecidas previamente. Para o desenvolvimento da otimização proposta será utilizada a ferramenta computacional de otimização de recozimento simulado. A ferramenta será utilizada com duas funções objetivo, a de custo e de emissões para ser encontrado o resultado ótimo e também levando em consideração o desligamento dos motores menos eficientes, garantido a redução dos custos financeiros e da poluição.

  • HUGO ALEXANDRE OLIVEIRA DA CRUZ
  • METHODOLOGY OF PREDICTION OF LOSS OF PROPAGATION AND VIDEO QUALITY IN INDOOR WIRELESS NETWORKS BY ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS

     

  • Data: 27/02/2018
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  • This dissertation presents a methodology, which aims to assist the planning of indoor wireless network systems, which require prior knowledge of the environment in which they will be deployed. Thus, a rigorous signal analysis is necessary by means of an empirical statistical approach, which takes into account some factors that influence the propagation of the indoor signal: architecture of the buildings; arrangement of furniture inside the compartments; numbers of walls and floors of various materials, and the spread of radio waves. The methodology adopted is based on measurements with a cross-layer approach, which demonstrates the impact of the physical layer in relation to the application layer, in order to predict the behavior of the Quality of Experience (QoE) metric, called Peak signal- to-noise ratio (PSNR), in 4K video streams on 802.11ac wireless networks in the indoor environment. In order to do so, measurements were performed, which demonstrate how the signal / video degrades in the studied environment. It is possible to model this degradation by means of a computational intelligence technique, called Artificial Neural Networks (RNA), in which input parameters are inserted as , for example, the distance from the transmitter to the receiver and the number of walls crossed in order to predict loss of propagation and loss of PSNR.

  • MILTON FONSECA JUNIOR
  • PRÉ-DESPACHO DE CARGA EM USINAS TERMOELÉTRICAS CONSIDERANDO A GESTÃO DA MANUTENÇÃO VIA LÓGICA FUZZY

  • Data: 27/02/2018
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  • Pré-despacho de carga, Gerenciamento de Manutenção, Geradores Elétricos, TPM, Usinas Termoelétricas, Lógica Fuzzy.

  • MARCEL AUGUSTO ALVARENGA VIEGAS
  • AVALIAÇÃO DO IMPACTO ECONÔMICO DA CONEXÃO DE VEÍCULOS ELÉTRICOS E DA GERAÇÃO EÓLICA EM REDES INTELIGENTES DE ENERGIA

  • Data: 26/02/2018
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  • AVALIAÇÃO DO IMPACTO ECONÔMICO DA CONEXÃO DE VEÍCULOS ELÉTRICOS E DA GERAÇÃO EÓLICA EM REDES INTELIGENTES DE ENERGIA

  • DENNER FELIPE SILVA FERREIRA
  • TRANSPORTE ELETRÔNICO EM SISTEMAS HÍBRIDOS DE CARBONO E ELETRODOS DE FE E FE/AU

  • Data: 23/02/2018
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  • TRANSPORTE ELETRÔNICO EM SISTEMAS HÍBRIDOS DE CARBONO E ELETRODOS DE FE E FE/AU

  • WANESSA TAMIRIS DE SOUZA PINHEIRO
  • ANÁLISE DO IMPACTO DE GERADORES FOTOVOLTÁICOS NA ESTABILIDADE TRANSITÓRIA DE GERADORES SÍNCRONOS DISTRIBUÍDOS

  • Data: 19/02/2018
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  • Essa dissertação de mestrado apresenta uma análise de dois modelos de controle de inversores para análise da estabilidade transitória com a inserção da geração fotovoltaica na rede de distribuição. É proposto também uma análise da influência tanto negativa quanto positiva causada pelos modos de controle desses inversores na estabilidade da máquina síncrona. Uma solução também a ser investigada é o uso do modo de controle de potência reativa dos geradores fotovoltaicos via inversor, e que posso aliviar a demanda de reativo dos geradores síncronos distribuídos interligados no mesmo sistema elétrico, reduzindo assim, a possibilidade de gerar uma condição de instabilidade de tensão, após uma grande perturbação, ou a ocorrência de contingências no sistema elétrico que possam afetar redes elétricas fracas, ou sobrecarregadas e com grande inserção de geradores fotovoltaicos. As análises dos modelos de controle são realizadas por meio de simulações no domínio do tempo através da ferramenta computacional ANATEM.

  • RENAN LANDAU PAIVA DE MEDEIROS
  • INVESTIGAÇÃO DE ESTRATÉGIAS DE CONTROLE ROBUSTO MULTIVARIÁVEL DESCENTRALIZADO APLICADAS À MELHORIA DO DESEMPENHO DE UM CONVERSOR DE POTÊNCIA CC/CC DO TIPO BUCK COM ESTRUTURA SINGLE INDUCTOR MULTIPLE OUTPUT

  • Data: 05/02/2018
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  • MEDEIROS, R. L. P. Experimental Evaluation of decentralized robust multivariable control strategies applied for performance enhancement of a DC-DC Buck type power converter with Single Inductor Multiple Output structure. 2018. Thesis (Doctor in Electrical Engineering) – Post Graduation Program of Electrical Engineering/ UFPA, Belém – PA, Brazil.
    The DC/DC power converter systems are important devices to use in several applications in many sectors of the society. For this reason, several DC/DC converter topologies are developed to improve the performance of devices, aiming at reducing losses and improving the converter energy quality. However, such improvements should assess the control strategies that enable the correct functioning of the power converters. This works covers experimental assessment of the design of robust decentralized multivariable controller applied to a specific topology of the multivariable step-down power converter, where a single inductor element is shared by multiples outputs. Furthermore, it is important to ensure the system stability, as well as the multiple
    outputs regulations, however some difficulties remains, e.g., hard coupling between system’s outputs, non-linearities due to the inductive element and uncertainties due to imprecision of mathematical models and/or variation of nominal values of the discrete elements that compose the DC/DC converter. Aiming to assess the performance of the proposed design methodology for a multivariable robust controller, to perform
    experiments of parametric variations on the DC/DC power converter, it is developed several experimental tests and simulations using the Matlab. The results show the improved performance of the proposed methodology

  • VANESSA MENEZES RAMOS
  • CONTROLE DE FREQUÊNCIA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA CONSIDERANDO INÉRCIA VIRTUAL

  • Data: 30/01/2018
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  • O aumento das fontes de energia renováveis resulta em uma necessidade urgente de avaliar seu impacto na estabilidade da rede, pois tanto a resposta inercial quanto o controle primário e secundário são altamente influenciados pela integração destas fontes. O objetivo principal deste trabalho foi implementar um modelo a pequenos sinais lenearizado de rastreamento para seguir um sinal de comando, que muda de acordo com o desvio de frequência da rede elétrica, no sentido de avaliar a estabilidade de um sistema composto por unidades convencionais e renováveis de energia elétrica, no sentido de avaliar a estabilidade de um sistema composto por unidades convencionais e renováveis é mais notável em situações de baixa carga, pois a integração de tais fontes poderá ocasionar a desativação de usinas tradicionais, as quais serão substituídas, podendo diminuir assim consideravelmente a inércia total da rede. No caso da fonte renovável baseada em sistemas fotvoltaicos, a resposta da rede é reduzida somente durante momentos de alta carga (maior inpercia inicial).

  • WILSON ROGERIO SOARES E SILVA
  • METODOLOGIA DE MONITORAMENTO DE EDPIDEMIAS NA AMAZÔNIA: UM ABORDAGEM BASEADA EM REDES NEURAIS ARTIFICIAIS

  • Data: 26/01/2018
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  • A dengue é uma doença infecciosa viral presente em mais de 100 países no mundo. Em páises subdesenvolvidos como o Brasil, tal patologia ganha contornos dramáticos, pois adicionam-se a componente de péssimas condições de saneamento básico. Esse cenário é amplificado quando é relacionado à Amazônia e suas condições geográficas e climáticas. Segundo dados disponilizados pelo Ministério da Saúde (2010), dos 409.073 casos notificados na região Norte, 106.433 ocorreram no Estado do Pará. Esse trabalho propõe uma metodologia para prever epidemias, usando Redes Neurais Artificiais, com estudo de caso  de previsão de casos de dengue na Amazônia. Para tanto, desenvolveu-se um sistema que usa base de dados públicos de casos da doença, de ocorrência semanal, de quatro municípios: Belém, Parauapebas, Altamira e Santarém. Em adição, implementa-se um módulo de emissão de alertas, visando à detecção de um aumento repentino de novos casos da doença, contribuindo para tomada de decisão dos órgãos de saúde pública e sua respectivas ações de controle das epidemias nos municípios em estudo. Os resultados demonstraram que o modelo de Redes neurais Artificiais, para o cenário em voga, obteve um bom desempenho na prvisão epidemiológica, alcançando acurária satisfatória.

  • LUÍS AUGUSTO MESQUITA DE CASTRO
  • DESIGN OF POWER SYSTEM STABILIZERS USING MINIMUM VARIANCE CONTROL IN THE STATE SPACE.

  • Data: 24/01/2018
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  • The use of power system stabilizers is essential for reliable operation of large electrical systems. Most stabilizers in operation are designed using classical control techniques based on linearized power systems models. Although this type of stabilizer presents satisfactory performance for the damping of oscillations inherent in the power system, many studies show that the use of adaptive and intelligent control techniques for the synthesis of the control law in
    these stabilizers can produce even better results.
    In this work it is investigated the performance of a predictive control strategy, of the minimum variance control type in the state space, applied to the damping of electromechanical oscillations in interconnected power systems. In the proposed strategy, a linear (deterministic or stochastic) model capable of adequately representing the plant dynamics is used and, from such a model, a state space representation of the system is obtained. The synthesized control law is applied in the nonlinear system, so that the controller can maintain its characteristics of robustness and performance for the entire range of operation, increasing the stability limits of the power system.

  • ADONIS FERREIRA RAIOL LEAL
  • OTIMIZAÇÃO DA DETECÇÃO DE FORMAS DE ONDA DE CAMPOS ELETROMAGNÉTICOS EMITIDOS POR DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

  • Data: 23/01/2018
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  • Este trabalho propõe maneiras de otimizar a detecção e registro de formas de onda de campos elétricos radiados por descargas atmosféricas. Como resultado das técnicas de otimização desenvolvidas nesta Tese, é apresentado o "Sistema de detecção e armazenamento de formas de onda de raios" ou "Lightning Detection and Waverform Storage System - (LDWSS)", como um dispositivo otimizado para o registro de campos eletromagnéticos gerados por raios. Os principais pontos aprimorados foram: custo do dispositivo; ampliação do range dinâmico de detecção; desenvolvimento de um sistema mo´vel; possibilidade de detecção multibanda e; calibração para inferir de forma remota a corrente de pico dos raios detectados. O sistema desenvolvido foi validado, a partir de comparações com dados de raio trigado, no Centro Internacional para Pesquisa e Teste com Raios (Internacional Center for Lightning Research and Testing - ICLRT), dados da Rede Nacional Norte Americana de Detecção de Raios (National Lightning Detection Network - NLDN) e dados do Observatório de Raios em Gainesville (Lightning Observatory in Gainesville - LOG). A principal aplicação do sistema é na investigação da física e dos efeitos das descargas atmosféricas, principalmente na região Amazônica. Como resultado da utilização do sistema obteve-se: melhor entendimento sobre as descargas intranuvem do tipo Compact Intracloud Discharge - CID; as características da altura da ionosfera calculada utilizando formas de onda de raios intranuvem e nuvem-solo. a criação de um banco de dados contendo mais de 8 mil formas de onda do campo elétrico de diferentes tipos de raios e; a primeira estação de registro contínuo de formas de onda de campo elétrico devido a raios na Amazônia, localizada no CENSIPAM regional Belém.

  • ANDREZA CARDOSO FERREIRA
  • MODELAGEM E SIMULAÇÃO DA OPERAÇÃO DE SISTEMAS DE GERAÇÃO COM FONTES RENOVÁVEIS DE ENERGIA SUPRINDO MINIRREDE DE DISTRIBUIÇÃO

  • Data: 19/01/2018
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  • MODELAGEM E SIMULAÇÃO DA OPERAÇÃO DE SISTEMAS DE GERAÇÃO COM FONTES RENOVÁVEIS DE ENERGIA SUPRINDO MINIRREDE DE DISTRIBUIÇÃO

  • JORGE HENRIQUE COSTA ANGELIM
  • GERENCIAMENTO ÓTIMO DE SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA UTILIZANDO RECOZIMENTO SIMULADO

  • Data: 18/01/2018
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  • GERENCIAMENTO ÓTIMO DE SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA UTILIZANDO RECOZIMENTO SIMULADO

2017
Descrição
  • ANA CAROLINA QUINTAO SIRAVENHA MULLER
  • AVALIAÇÃO DE TÉCNICA SEMI-SUPERVISIONADA DE ANÁLISE DE VETOR COMPRIMIDO (C2VA) EM IMAGENS DE SATÉLITES PARA DETECÇÃO DE MUDANÇAS DE USO E COBERTURA DA TERRA

  • Data: 15/12/2017
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  • Remote sensing image databases and Geographical Information System have the potential to act as accurate tools for environmental monitoring. Carajas Mountains are an important mineral deposit in Brazil and as environmental laws protect a great portion of this region, they have been at the core of conflicts involving human and nature interests. The biggest mining project in Brazil is active in this region (Carajas project) and this analysis aims at identifying the environmental impact caused directly or indirectly by this activity using state of the art methods. This study collects information of land-use and land-coverage from an area larger than 111 000km2 including five municipalities, aiming at observing the landscape intervention from a big scale perspective as a counterpoint to other studies which are focused on a particular region, such as watersheds. Therefore, employing the resultant products of the multi-spectral approach called Compressed Change Vector Analysis, this work analyses both the environmental changes in each studied municipality of the Carajas Mountains and the environmental counterpart of the company that runs the mining activity. The results show that in general the vegetative coverage was replaced by pasture lands, which in turn were replaced by urban occupations. The comparison with official statistics indicates good accuracy of the present study in the estimation of vegetative cover, although the authors claim that the official methodology can produce inaccurate percentages, probably due to the decrease of spatial resolution from 30 to 60 meters, which affects the minimum size of the identified polygons. The presence of environmentally protected areas has prevented the increase of deforestation in the mountains, in which the observed change rates were at least 15% lower than non-protected regions.

  • ALEXSANDER NÚÑEZ
  • EXTENSÃO DO PLANO DE CONTROLE SEM FIO PARA AMBIENTES EXPERIMENTAIS OUTDOOR

  • Data: 14/12/2017
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  • O uso de ambientes experimentais sem fio é uma poderosa ferramenta para validação de pesquisas em Internet do Futuro e testes de produtos e serviços. Estados Unidos, Europa, Japão, Brasil, entre outros, através de iniciativas como FIRE, GENI, AKARI e FIBRE, já disponibilizam tais ambientes para os pesquisadores. No entanto, a topologia desses ambientes, no contexto sem fio e outdoor, ainda é muito limitada em função da necessidade   de infraestrutura   cabeada   para   o   controle   dos dispositivos. Desta forma, este artigo apresenta uma proposta de plano de controle sem fio para esses ambientes experimentais outdoor, permitindo a independência de infraestrutura cabeada.

  • JOSE HENRIQUE DIAS ONAKA
  • FERRAMENTAS DE APOIO À TOMADA DE DECISÃO AO PROBLEMA DE ALOCAÇÃO ÓTIMA DE BANCOS DE CAPACITORES EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA CONSIDERANDO CARGAS NÃO LINEARES

  • Data: 14/12/2017
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  • FERRAMENTAS DE APOIO À TOMADA DE DECISÃO AO PROBLEMA DE ALOCAÇÃO ÓTIMA DE BANCOS DE CAPACITORES EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA CONSIDERANDO CARGAS NÃO LINEARES

  • DIEGO DE AZEVEDO GOMES
  • MODELLING AND MITIGATION OF ALIEN CROSSTALK FOR DSL SYSTEMS

  • Data: 11/12/2017
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  • G.fast is the most recent ITU-T standard for copper-based transmission, which targets copper topologies with short distances and adopts a bandwidth of 106 MHz extensible to 212 MHz. In several scenarios, G.fast systems will be composed by or coexist with uncoordinated (or alien) lines, which are sources of strong crosstalk, because are not part of the vectored group. This document presents a formulation to explain the performance of the methods according to the number of the alien lines in the environment, the mechanism that defines the interference correlation and an alien mitigation method for downstream DSL transmission impaired by multiple interferers. Simulation results show that alien crosstalk mitigation methods can indeed improve the performance of G.fast systems, but under specific conditions. We have contrasted these situations and we provide guidelines about the feasibility of the crosstalk mitigation technique in scenarios with distinct alien lines. Additionally, the proposed method shows promising results when compared with literature methods. As support for the simulations, we also present a set of alien crosstalk measurements.

  • WASHINGTON CESAR BRAGA DE SOUSA
  • METODOLOGIAS  DE DISCRETIZAÇÃO ESPACIAL SEM MALHA BASEADAS NOS POTENCIAIS DE COULOMB E LENNARD-JONES PARA O MÉTODO RADIAL DE INTERPOLAÇÃO POR PONTOS (RPIM) APLICADAS PARA SOLUÇÃO NUMÉRICA DAS EQUAÇÕES DE MAXWELL.

  • Data: 04/12/2017
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  • Neste trabalho, novos métodos de interação de partículas, baseados nos potenciais de Coulomb e de Lennard-Jones (dinâmica molecular), foram desenvolvidos e implementados computacionalmente para a geração de discretização espacial meshless.
    As novas metodologia, denominadas CLDM, ECGGM e LJDM, empregam versões adaptadas das equações de força vetorial de Coulomb e de Lennard-Jones para a obtenção de uma distribuição equilibrada de nós no espaço (estado de equilíbrio), de tal maneira a alcançar alta qualidade da discretização do espaço e de estruturas complexas. Para este objetivo, uma nova métrica de qualidade é introduzida. Os métodos RPIM (Radial Point Interpolation Method) e UPML (Uniaxial Perfectlly Matched Layers) são usados para resolver equações de Maxwell no domínio do tempo para problemas 2D (modo TMZ). Os métodos propostos são aplicados a problemas de espalhamento eletromagnético, baseados em cilindros metálicos circulares, triangulares e elípticos. Os resultados obtidos estão em conformidade com soluções analíticas.

  • CARLOS PATRICK ALVES DA SILVA
  • UMA METODOLOGIA PARA AFERIÇÃO DA ACURÁCIA DE MODELOS DE PROJEÇÃO DE LONGO PRAZO PARA A PREVIDÊNCIA SOCIAL NO BRASIL

  • Data: 01/12/2017
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  • As projeções de longo prazo de resultado previdenciário publicadas na Lei de Diretrizes Orçamentárias (LDO) são recorrentemente usadas como subsídios para as propostas oficiais de reforma da previdência social no Brasil. Entretanto, a confiabilidade dos resultados é incerta, já que não há, da parte do governo ou de outros, qualquer avaliação sistemática das projeções que tenha sido publicada. Este trabalho apresenta um estudo dos instrumentos utilizados pelo governo brasileiro para projetar resultados atuariais de longo prazo. Nossa análise empírica demonstra que as projeções do governo são sistematicamente enviesadas no curto prazo e apresentam erroso tão significativos no longo prazo que os tornam desprovidos de significado econômico. Demonstramos também os problemas associados ao cálculo de intervalos de confiança nas projeções de resultados previdenciários. Por fim, apresentamos um software de domínio público que corrige todos os problemas apontados e permite que qualquer cidadão avalie diferentes propostas de reforma da previdência.

  • ELTON RAFAEL ALVES
  • PREVISÃO DE RAIOS UTILIZANDO TÉCNICAS DE INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL E DADOS DE SONDAGEM ATMOSFÉRICA POR SATÉLITE

  • Data: 30/11/2017
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  • PREVISÃO DE RAIOS UTILIZANDO TÉCNICAS DE INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL E DADOS DE SONDAGEM ATMOSFÉRICA POR SATÉLITE

  • LUIZ CORTINHAS FERREIRA NETO
  • ABORDAGEM DE LEITURA DE TEXTO EM IMAGENS PROVENIENTES DE REDES SOCIAIS PARA GANHO EM DISPONIBILIDADE DE DADOS

  • Data: 19/10/2017
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  • Este trabalho tem como objetivo propor uma mudança metodológica no processo de análise de sentimentos em redes sociais, baseado na inclusão de texto obtido de imagens provenientes das próprias redes socias. O processo de análise de sentimento é de fundamental importância para a inteligência de mercado, a análise de redes sociais, a análise de produtos, para os procesos de CRM e SCRM, uma vez que estes são tendências de mercado utilizadas por grande empresas, que acabam portanto, auxiliando na atração de incentivos financeiros e motivando a pesquisa. O modelo proposto neste trabalho tem sua importância fundamentada na disponibilidade de dados, que tem se tornado cada vez mais restrita, graças a utilização de API's, que são as interfaces de gerenciamentos de acesso aos dados onde, de várias maneiras diferentes, cada rede social limita a consulta de dados, seja por tipo de dado, quantidade coletada ou janela de coleta. Esta pesquisa tem a pretensão de provar, por eio de estudos de caso, que existe ganho de dado e de informação para o processo de análise de sentimentos ao incluir dados textuais proveniente de imagens.

  • FLAVIA AYANA NASCIMENTO DE LIMA
  • AGRUPAMENTO DE FORNOS DE REDUÇÃO DE ALUMÍNIO UTILIZANDO ALGORITMOS AFFINITY PROPAGATION, MAPA AUTO-ORGANIZÁVEL DE KOHONEN (SOM), FUZZY C-MEANS E K-MEANS

  • Data: 11/10/2017
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  • AGRUPAMENTO DE FORNOS DE REDUÇÃO DE ALUMÍNIO UTILIZANDO ALGORITMOS AFFINITY PROPAGATION, MAPA AUTO-ORGANIZÁVEL DE KOHONEN (SOM), FUZZY C-MEANS E K-MEANS

  • FERNANDA REGINA SMITH NEVES CORREA
  • MAPEAMENTO DE BITS PARA ADAPTAÇÃO RÁPIDA A VARIAÇÕES DE CANAL DE SISTEMAS QAM CODIFICADO COM LDPC

  • Data: 29/09/2017
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  • Os códigos com matriz de verificação de paridade de baixa densidade (LDPC), têm sido adotados como estratégia de correção de erros em diversos padrões de sistemas de comunicação, como por exemplo, no sistema G.hn (padrão que unifica as redes domésticas). Em sistemas QAM, é sabido que os bits individuais são normalmente associados a diferentes sub-canais. Em sistemas QAM codificados com LDPC, como o G.hn, o mapeamento de bits codificados para os diferentes sub-canais garante uma melhoria no desempenho geral do sistema. Essa técnica pode se aproveitar da propriedade de proteção desigual de erro (UEP) inerente aos códigos LDPC irregulares e também do fato de os sub-canais terem diferentes qualidades (SNR média ou capacidade) para mapear propriamente os bits codificados. Nesse sentido, esta Tese apresenta uma nova técnica de mapear propriamente os bits codificados. Nesse sentido, esta Tese apresenta uma nova técnica de mapeamento de bits que visa melhorar o desempenho de sistemas QAM codificados com LDPC. O mapeamento de bits proposto baseia-se na suposição de que bits transmitidos em sub-canais "bons", com ganhos maiores, ajudam bits transmitidos em sub-canais "ruins". Isto é possível através da imposição e proibição de algumas conexões entre nós de variável e nós de paridade no grafo de Tanner, semelhantes aos chamados códigos Root-LDPC. O mapeamento de bits proposto é aplicado ao sistema G.hn, com os códigos QC-LDPC e modulação QAM. Verifica-se que, na presença de variações do canal, o sistema pode, adaptativamente, aplicar um novo mapeamento de bits sem a necessidade de recorrer a uma otimização complexa. Os resultados das simulações mostram que a estratégia de mapeamento de bits melhora o desempenho do sistema, tanto para o modo de transmissão single-carrier quanto para o modo OFDM.

  • ALINE AYAKO OHASHI
  • IMPACTO DE NÃO-UNIFORMIDADES EM CABOS DE PARES TRANÇADOS NA TRANSMISSÃO EM MODO FANTASMA

  • Data: 25/09/2017
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  • A demanda de tráfego para sistemas de comunicação móveis são esperadas aumentar drasticamente nos próximos anos. A nova geração de comunicação wireless denominada 5G é esperada alcançar tais demandas, permitindo amplo alcance de novas aplicações. Um ponto chave no sucesso de futuras redes 5G é a adoção de souções fronthaul/backhaul. Tradicionalmente, enlaces ópticos e de microondas são soluções preferíveis. Entretanto, o cobre ainda é a solução viável para fronthaul 5G em certas situações, principalmente devido ao seu custo reduzido e as aplicações de técnicas que aumentam a performance do cobre como o modo fantasma. Tal técnica adiciona canais extras sobre os canais diferencias comuns para o mesmo sistema de cobre, aumentando a taxa de dados agregada. Como em sistemas de cobre comuns, o vazamento de sinal entre os canais, chamando crosstalk, é a principal causa de degradação da performance para canais fantasma. Idealmente, não existe vazamento de canal diferencial para o canal fantasma e vice-versa. Entretanto, cabos de cobre possuem não-uniformidades que são fonte de vazamento de sinal entre os pares, especialmente em altas frequencias. Não é completamente conhecido como as não-uniformidades nos cabos afetam o crosstalk do modo de transmissão diferencial para o fantasma e vice-versa. Neste trabalho nós estudamos o efeito de não-uniformidades em cabos na atenuação de transmissões fantasma e diferencial bem como o crosstalk entre eles. Nós mostramos como não-uniformidades na geometria dos pares podem afetar a taxa de dados alcançadas para esses modos em altas frequencias requeridas pelo 5G.

  • WERBESTON DOUGLAS DE OLIVEIRA
  • AVALIAÇÃO DA SEGURANÇA DE SISTEMAS DE POTÊNCIA PARA MÚLTIPLAS CONTINGÊNCIAS USANDO ÁRVORE DE DECISÃO MULTI-CAMINHOS

  • Data: 15/09/2017
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  • AVALIAÇÃO DA SEGURANÇA DE SISTEMAS DE POTÊNCIA PARA MÚLTIPLAS CONTINGÊNCIAS USANDO ÁRVORE DE DECISÃO MULTI-CAMINHOS

  • DIEGO DA COSTA DO COUTO
  • MINERAÇÃO DE DADOS EDUCACIONAIS APLICADA À BUSCA DE PERFIS DE ALUNOS EM CASOS DE EVASÃO OU RETENÇÃO: UMA ABORDAGEM ATRAVÉS DE REDES BAYESIANAS

  • Data: 12/09/2017
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  • Este trabalho investiga os perfis de alunos de cursos da graduação da Universidade Federal do Pará propensos a dois problemas enfrentados em diversas universidades brasileiras denominados evasão e retenção. Estas problemáticas estimularam o estudo de metodologias que detectassem padrões que suscitam a extrapolação ou o fim prematuro dos estudos. A ferramenta elegida a este fim, a Rede Bayesiana é poderosa ao propiciar raciocínio sobre incertezas, especialmente em diagnósticos de causas e efeitos tendo como pressuposto o relacionamento das variáveis e suas probabilidades de ocorrências conjuntas e marginais. Outro aspecto inerente a estrutura das Redes Bayesianas diz respeito à compreensibilidade da representação e dos resultados, os quais geram subsídios voltados a especialistas e usuários inseridos no domínio. Considerando tais colocações, essas potencialidades da metodologia em questão fortaleceram a sua aplicação nesta pesquisa. Dessa forma, registros acadêmicos contendo dezenas de milhares de amostras oriundas de alunos imersos em ambientes de ensino presencial pertencentes aos alunos de graduação ingressantes na Universidade Federal do Pará até o ano de 2016 foram submetidos ao processo de Descoberta de Conhecimento em Base de Dados, especificamente na etapa de Mineração de Dados os padrões desejados foram extraídos valendo-se da tarefa de classificação. Em adição, realizou-se na etapa de Mineração de Dados várias análises de desempenhos da Rede Bayesiana junto a outros algoritmos clássicos do aprendizado supervisionado, e aquela revelou a sua grande acurácia e eficiência, ressaindo dentre as melhores soluções encontradas, isto posto o seu uso foi certificado sobre a base de dados selecionada. Em três estudos de casos avaliados, os resultados indicaram a qualidade do classificador baseado em Redes Bayesianas que apresentou acurácia superior a 82%, condição que legitima a sua utilidade no domínio pesquisado. Assim, os resultados atingidos foram satisfatórios e apontaram fortes influências de algumas variáveis à propensão da evasão ou retenção.

  • MARKOS PAULO CARDOSO
  • ESTUDO DE FIBRAS POROSAS COM INCLUSÕES METÁLICAS PARA GUIAMENTO EM THZ

  • Data: 08/09/2017
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  • O guiamento de ondas THz tem se mostrado de grande importância na melhoria da performance das configurações de espectroscopia, imagem e sensoriamento. Um dos maiores desafios na concepção dessas estruturas é a mitigação das altas perdas apresentadas pela mídia dielétrica na faixa espectral THz (0.1 até THz). Este trabalho realiza a modelagem analítica e numérica de fibras porosas com inclusões de ouro para guiamento em THz. O design dessas interfaces metal-dielétricas é capaz de confinar as ondas THz nas regiões de ar da fibra porosa através da excitação de plasmons de superfície, modos que resultam da interação ressonante entre a radiação eletromagnética incidente e a oscilação coletiva de elétrons livres na superfície metálica. É evidenciado que a partir de um design adequado da camada de ouro, as perdas efetivas podem ser reduzidas e uma dispersão cromáticas zero pode ser alcançada como resultado do acoplamento entre os modos da fibra e os plasmons de superfície.

  • EDVAR DA LUZ OLIVEIRA
  • SMARTCOM: UMA ARQUITETURA INTELIGENTE DE GERENCIAMENTO DE CONSUMO DE ENERGIA PARA SMART HOME

  • Data: 25/08/2017
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  • Com os avanços na tecnologia da informação para a saúde e o bem-estar, as soluções de Smart Home aliadas a tecnologias de Internet das Coisas (IoT), tem aumentado a importância e se tornaram aceitos como meio alternativo de economizar energia quando são baseados em Sistemas de Gerenciamento de Energia Doméstica (sigla em inglês, HEMS). Esta tese define uma arquitetura moderna denominada SmartCoM, que é implementada para monitorar e gerenciar habitações residenciais usando tecnologias IoT. Isso envolve a definição dos parâmetros que podem possibilitar a interoperabilidade entre medição e gerenciamento e as camadas de comunicação de dados, que são os recursos necessários para o monitoramento e medição. A arquitetura SmartCoM é definida em detalhes do ponto de vista do consumidor e as estratégias de otimização são empregadas tanto para o cliente final quanto para a concessionária. As principais vantagens do uso do SmartCoM foram confirmadas pelos resultados numéricos obtidos a partir da arquitetura proposta e sua validação por meio de protótipos oriundos das especificações da arquitetura. Esta tese termina mostrando a posição atual do SmartCoM, além de sugerir novos estágios para essa linha de pesquisa.

  • WILLIE DUARTE TEIXEIRA
  • UTILIZAÇÃO DE TÉCNICAS DE REALIDADE VIRTUAL PARA TREINAMENTO DE OPERAÇÃO DE TERMO-VÁCUO NA MANUTENÇÃO DE ÓLEO TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA

  • Data: 23/08/2017
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  • É consenso entre as empresas que atuam no Sistema Interligado Nacional (SIN), que existe uma imprescindibilidade de capacitação de seus profissionais, a fim de que sejam evitadas perdas financeiras e principalmente danos físicos aos envolvidos nas atividades operacionais. No contexto operacional do Sistema Integrado Nacional um dos processos mais importantes na manutenção preventiva e corretiva em equipamentos de subestações é o tratamento do óleo mineral isolante. O óleo mineral isolante tem o papel de elevar a isolação das partes ativas de equipamentos de alta-tensão, sendo assim, a manutenção das condições Físico-Químicas dentro dos padrões, torna-se essencial para o bom funcionamento de equipamentos que operem em alta-tensão. O presente trabalho utiliza técnicas de Realidade Virtual na criação de um ambiente virtual de treinamento na operação de termo-vácuo, que são máquinas responsáveis pelo tratamento do óleo mineral isolante. A proposta desse trabalho foi trazer ganhos qualitativos e quantitativos ao processo de treinamento de profissionais que operam ou operarão tais equipamentos, com enfoque principal aos que estão em processo de formação em instituições formais de ensino, mais especificamente para a utilização em disciplinas de máquinas elétricas e afins.

  • MURILLO AUGUSTO DE MELO CORDEIRO
  • Despite its many benefits, the Distributed Generation (DG) can adversely affect some aspects related to the operation performance of electrical power systems, especially a no so deeply explored point: the interaction between the protection systems and inverter-based connected power generation units. In this dissertation, the impact of inverter-based DGs units on the fuse-recloser coordination schemes used in distribution networks is thoroughly studied. The simulations were conducted using the software package DigSilent Power Factory through several single-phase and three-phase short circuits along the distribution network, considering different fault locations, penetration levels of DGs, operating conditions, and other aspects that impact over the protection miscoordination in an IEEE real test distribution system of 34 busbars. The contribution to the short-circuit current of inverter-based generators is also investigated through simulations on electromagnetic transients models available in the software. The simulation results shows that significant inverter-based DG penetration levels on distribution feeders increase the short-circuit current that passes through the fuse and make it operate faster than the recloser in a fault condition, leading to loss of fuse-recloser coordination in a time frame base. A general discussion of the results is performed, identifying some recommended corrective actions that should be considered in order to maintain the coordination and selectivity between the distribution system protection devices located throughout the network

  • Data: 11/08/2017
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  • Inverter-Based Generator, Photovoltaic Generator, Distribution Systems Protection, Fuse-Recloser Coordination.

  • MARINALDO DE JESUS DOS SANTOS RODRIGUES
  • AVALIAÇÃO TEÓRICA E EXPERIMENTAL DE GERADORES FOTOVOLTAICOS SOB DIFERENTES CONDIÇÕES DE SOMBREAMENTO

  • Data: 10/08/2017
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  • Seja em grandes usinas ou em sistemas fotovoltáicos de pequeno porte integrado a edificações, o sombreamento de módulos fotovoltáicos causa perdas na produção anual de energia, assim como podem danificá-los permanentemente. Dessa forma uma análise experimental a sol se justifica, pois contribui com dados reais, para o entendimento do efeito do sombreamento no desempenho do gerador fotovoltáico. Também poderá proporcionar maior facilidade para estabelecer as melhores áreas em edificações, já construídos ou em projetos, para instalações fotovoltáicas bem como a melhor tecnologia no desempenho de determinado sombreamento. O objetivo deste trabalho é avaliar de forma experimental a influência dos diferentes tipos de sombreamento no desempenho dos módulos fotovoltáicos. Nesse sentido, são abordados aspectos como a determinação do fator de sombreamento sob diferentes condições de operação e a avaliação da produção de energia de módulos e geradores fotovoltáicos tomando como referência parâmetros como eficiência, desempenho global e produtividade.

  • VITOR DA SILVA KATAOKA
  • AVALIAÇÃO DE ALGORITMOS EVOLUCIONÁRIOS MULTIOBJETIVO PARA O PROBLEMA DE ALOCAÇÃO DE BANCOS DE CAPACITORES NA PRESENÇA DE HARMÔNICOS

  • Data: 10/08/2017
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  • The rapid growth of urban areas bring, as a consequence, an increase in the amount of loads connected to the distribution grids. Furthermore, the increase in the demand implies in equal raise in reactive loads, which are known to cause losses in the network. Thus, the utilities have a great challenge ahead, as the dynamics of the load require a greater effort in terms of expansion and improvements of the grid. In an attempt to mitigate the problems caused, the allocation of capacitor banks can become a practical, economical and technically robust solution. Nevertheless, it is extremely important to analyze the sizing and positioning of the banks, in order to achieve the best possible outcome. In parallel, the increasing use of nonlinear loads cause harmonics to appear in the system. When in conjunction with capacitor banks, it is possible to develop the far more dangerous phenomenon of resonance, where the amplitude of some of the harmonics goes beyond acceptable limits, resulting in undesirable effects. In this context, this work proposes a comparison between two multiobjective optimization tehcniques, NSGA-II and SPEA2, to solve the problem of sizing and placement of capacitor banks in electric energy distribution grids, considering the effects of harmonics produced by nonlinear loads.

  • SERGIO HENRIQUE MONTE SANTO ANDRADE
  • ESTRATÉGIAS DE PLANEJAMENTO PARA OTIMIZAÇÃO DO CONSUMO RESIDENCIAL DE ENERGIA ELÉTRICA: UMA ABORDAGEM BASEADA EM SMART HOME E SISTEMAS FUZZY

  • Data: 04/08/2017
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  • O consumo energético residencial vem crescendo de forma contínua ao longo das últimas décadas, entretando, em contrapartida, o fornecimento de energia elétrica não acompanha a mesma taxa de crescimento, tornando-se uma dificuldade a ser tratada pelas empresas do setor elétrico, aos consumidores e ao próprio meio ambiente. Os sistemas de distribuição existentes não são suficientes e possuem limitações no fornecimento de informação adequada, em tempo real, sobre o consumo e outras variáveis elétricas. Também não estão preparados para lidar com os custos da energia variáveis, num contexto de um mercado que tende a estabelecer preços dinâmicos, que dependem de um conjunto de fatores endógenos e exógenos ao setor elétrico.

    Espera-se que a rede elétrica do futuro, atualmente denominada de rede inteligente (Smart Grid), não seja concebida apenas com medições baseadas nas residências, mas também ao nível de consumo de todos os componentes que integram a rede de distribuição das concessionárias. Da parte residencial, os consumidores carecem, de forma geral, de informações relativas ao impacto específico do consumo energético de cada equipamento e, por conseguinte, aos comportamentos necessários para reduzir o seu consumo. Com a falta de um gerenciamento energético adequado nos equipamentos elétricos, por diferentes motivos, o conforto do usuário pode ser impactado, inesperadamente, em um momento de redução energética.

    Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo a proposição, implementação e teste de um sistema de monitoramento inteligente, via smartphone, para controle de energia, utilizando-se formas inteligentes de tomada de decisão, com o intuito de fornecer ao usuário formas de manter seu consumo energético, a partir de perfis de consumo, dentro dos padrões de consumo pré-definidos e desejados pelo usuário.

    Como consequências positivas, ter-se-á a redução da demanda energética, por meio dos perfis de consumo que levam em consideração o grau de dependência do indivíduo em relação aos equipamentos elétricos presente na residência, apresentando um menor impacto no bem-estar e no dia a dia do usário final do sistema.

  • NADIME MUSTAFA MORAES
  • MATHEMATICAL MODEL FOR MULTI-OBJECTIVE OPTIMIZATION OF THE ECONOMIC ENVIRONMENTAL DISPUTE OF THERMAL PLANTS USING NSGA-II
  • Data: 14/07/2017
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  • One of the priority tasks for thermoelectric plants is to supply the requested energy demand, ensuring the lowest possible cost. This task is more important in the Northern Region of Brazil, especially in the Industrial Hub of Manaus (PIM) and in the city itself, where a large part of this energy is supplied by Thermoelectric Power Plants (UTE). The selection of generators and their work regime is known as the Economic Dispatch (DE). The essential objective of ED is to operate UTEs by meeting demand at the lowest possible cost of fuel. However, the worldwide concern about pollution caused by fossil fuels in recent times to minimize fuel costs can not be considered the only objective to be achieved in the UTEs and limiting the emission of pollutants has become another primary objective. Thus, the Environmental Economic Dispatch (DEA) appears, which seeks not to reduce costs, but also emissions. To solve the optimization of this task there are several deterministic as well as heuristic methods. One of the most used methods according to the literature is the Genetic Algorithm of Non-dominated Classification, NSGA-II, considering two objective functions, a function of fuel cost and another quantity function. In this thesis, the proposed solution has the following contributions: it develops a new and unprecedented function to evaluate the environmental contamination produced by the UTEs that, in addition to minimizing the amount of pollutants, takes into account the influence of pollutants more harmful to the environment. This function, called the Emissions Index, is applied to the engines of two UTEs in the city of Manaus with satisfactory results. The Emissions Index and the traditional fuel cost function is optimized using the NSGA-II, determining optimal solutions for output power in several characteristic and non-characteristic scenarios of the plants, and can be applied to any thermoelectric plant. In order to analyze the viability of the solution proposed by this thesis, a set of ten thermal generating units of a UTE of the city of Manaus and the IEEE 118-bar System were used as case studies, demonstrating the robustness of the proposal in what refer to the solution presented. These results were significant considering the Emissions Index and using the optimization procedure of the non-dominated classification algorithm II (NSGA-II). This new DEA methodology enables specialists in the area to reduce costs and generate generation planning.

  • YASMIN CHRISTINE CORREA MATOS
  • DETECÇÃO DE FRAUDES EM UNIDADES CONSUMIDORAS DE ENERGIA ELÉTRICA USANDO ÁRVORES DE DECISÃO

  • Data: 11/07/2017
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  • DETECÇÃO DE FRAUDES EM UNIDADES CONSUMIDORAS DE ENERGIA ELÉTRICA USANDO ÁRVORES DE DECISÃO

  • MAILSON BORGES TELES
  • AVALIAÇÃO OPERACIONAL DAS DIFERENTES ARQUITETURAS DE INTERLIGAÇÃO DE GERADORES FOTOVOLTÁICOS À REDE ELÉTRICA DE BAIXA TENSÃO

  • Data: 13/06/2017
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  • Este trabalho visa avaliar experimentalmente as tecnologias string, microinversor e conversor c.c.-c.c., de modo a contribuir para a construção do conhecimento científico da aplicação das diferentes arquiteturas de interligação de geradores fotovoltáicos a rede elétrica convencional. Para isso são utilizados diferentes sistemas instalados no laboratório do GEDAE/UFPA, região norte do país. Procurou-se comparar os desempenhos de acordo com as informações nos diferentes mecanismos de aquisição de dados disponíveis no laboratório. Tendo em vista que alguns desses mecanismos de aquisição de dados fornecem somente o valor da energia acumulada ao longo do dia, foi dado um enfoque na operação global dos diferentes sistemas analisados. Contudo, naqueles sistemas onde maiores detalhes da operação foram monitorados, seja por sistemas de aquisição do próprio equipamento ou por equipamentos existentes no próprio laboratório (osciloscópio Fluk, Watimetro, etc), análises pontuais importantes, com mais detalhes da operação do sistema, foram desenvolvidas. Os resultados obtidos mostram que o conversor c.c.-c.c. apresentou desepenhos superiores aos demais sistemas monitorados. Contudo constatou-se a ocorrência de problemas devido ao processo de pareamento dos concersores c.c.-c.c. na operação dos sistemas que permanecem até os dias de hoje.

  • FABIO BARROS DE SOUSA
  • REGENERADOR 3R TOTALMENTE ÓPTICO BASEADO EM INTERFERÔMETRO DE MACH-ZEHNDER DE FIBRA DE CRISTAL FOTÔNICO ALTAMENTE NÃO LINEAR

  • Data: 26/05/2017
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  • A regeneração totalmente óptica está em constante investigação, ela consiste em tratar os sinais ópticos degradados durante a transmissão do sinal por um link fibra óptica monomodo padrão ITU G.652, amplificadores e transmití-los sem distorções, crosstalk e ruídos até o receptor. Para sinais com altas taxas de bits a única opção é a regeneração totalmente óptica. Assim, os regeneradores totalmente ópticos oferecem inúmera vantagens em compração aos regeneradores elétricos, dentre elas destacam-se a redução de componentes e custos, além de evitar o gargalo eletrônico. Por essas e outras vantagens que a regeneração elétrica vem sendo substituída pela regeneração totalmente óptica. Neste trabalho é proposto um regenerador 3R totalmente óptico baseado em interferômetro de Mach-Zehnder, cujo um dos braços é composto por uma fibra de cristal fotônico totalmente não linear. Através deste projeto fio possível obter uma regeneração completa (Reamplificação, Reformatação e Ressincronização) do sinal, com valores ótimos de OSNR, de fator de qualidade (fator Q) e baixa taxa de erro de it (BER).

  • BRUNO WALLACY MARTINS LIMA
  • MODELO PARA REPRESENTAÇÃO DE AMBIENTES 3D UTILIZANDO COMPOSIÇÃO DE MODOS DO MÉTODO FDTD-2D

  • Data: 26/05/2017
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  • As informações das características da propagação do sinal eletromagnético é essencial nos projetos de sistema de comunicação, sobre tudo, aos aplicados ao ambiente interior. Com os modelos de predição é possível a caracterização do canal, a determinação da posição ótima de uma antena transmissora, para maximizar a área de cobertura, e identificar fenômenos de multipercurso, calculados através do perfil de retardo de potência. Neste trabalho foi empregado o método determinístico das diferenças finitas no domínio do tempo (FDTD), em duas e em três dimensões. Através do método FDTD 3D foi desenvolvido uma representação da antena discônica capaz de reproduzir de forma equivalente o sinal da antena utilizado em uma campanha de medições. A vantagem da representação da antena em FDTD 3D está no fato da modelagem do ambiente sem a necessidade de maior discretização computacional. Além disso, foi desenvolvido uma metodologia para correção do método FDTD 2D para fornecer resultados equivalentes aos obtidos com a versão 3D do método. A correção ao método FDTD 2D possibilita a análise da propagação do sinal eletromagnético através de computadores de baixo custo, em termos de memória e tempo de processamento.

  • MARCELA ALVES DE SOUZA
  • SISTEMAS FOTOVOLTAICOS APLICADOS EM REDES MÓVEIS HETEROGÊNEAS

  • Data: 22/05/2017
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  • As operadoras de telecomunicações móveis enfrentam desafios contínuos de ampliação de capacidade e cobertura da rede, de forma a atender à demanda crescente por melhor qualidade de serviço e experiência dos usuários em aplicações móveis de alta velocidade. Estas frequentes melhorias têm sido seguidas pelo aumento sem precedentes do consumo de energia elétrica, que ocorre devido a densificação de redes móveis heterogêneas (HetNet – Heterogenous Network) através de small cells e consequente acréscimo do número de dispositivos no backhaul móvel, os quais são necessários para conectar todas as estações base por meio da camada de acesso ao núcleo da rede. Ainda que seja considerada uma estratégia eficientemente energética, as small cells aumentam consideravelmente o consumo energético da HetNet, devido a expansão do backhaul, ameaçando seus benefícios e trazendo despesas relacionadas ao custeio com energia elétrica para as operadoras de rede móvel. Para esse problema, propõe-se a exploração de fontes de energia renováveis, em especial a fotovoltaica, que visa diversificar a matriz energética e mitigar o volume de emissões de CO2, além de possuir viabilidade técnica e econômica quando comparada a fontes convencionais de geração de energia. Assim, esta pesquisa tem o objetivo de fazer uma avaliação técnico-econômica para a aquisição, implantação e operação de sistemas fotovoltaicos no contexto de redes móveis heterogêneas, considerando conjuntamente o consumo energético das redes de rádio, fronthaul e backhaul. A partir dos resultados evidencia-se viabilidade financeira quanto a adoção de estruturas fotovoltaicas, bem como sustentabilidade ambiental através da redução considerável das emissões de CO2 na atmosfera. 

  • EDERSON COSTA DOS SANTOS
  • ESTRATÉGIAS DE PLANEJAMENTO DE SMART GRIDS: UMA ABORDAGEM BASEADA EM META-HEURÍSTICAS E SIMULAÇÃO

  • Data: 15/05/2017
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  • Nos próximos anos, o sistema elétrico de potência tende a passar por grandes modificações, as quais concentram-se em diversos níveis e sub-áreas tais como nos sistemas de geração, transmissão e distribuição, todos voltados ao conceito de smart grids. este conceito caracteriza-se pela inclusão das novas tecnologias digitais no sistema elétrico, com o intuito trazer segurança, velocidade, monitoramento, dentre outros muitos benefícios. no entanto, para pleno desenvolvimento desta rede, muito ainda necessita ser feito em diversas áreas de pesquisa. nesta linha, este trabalho apresenta um modelo completo de caracterização de smart grid a partir de protocolos já existentes, formalizando assim, um modelo de planejamento. também foi incluído no estudo, a análise de um método de otimização, ao qual utiliza algoritmos inteligentes para potencialização da rede. a solução proposta baseia-se na alocação otimizada de equipamentos em uma rede de comunicação de dados plc (power line communication), sobre aplicações smart grid. para isso foi desenvolvido um algoritmo que realiza a identificação dos equipamentos e calcula a quantidade deste que é necessário sem que haja perda dos padrões de qualidade. assim, com o modelo proposto, foram realizadas simulações no software de eventos discretos network simulator – 3. os resultados mostram uma diminuição significativa no quantitativo de repetidores, mantendo níveis mínimos de qos para as aplicações. 

  • ANDRE MELO DE MORAIS
  • ANÁLISE DA AÇÃO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA ATRAVÉS DO GUIA DE M&V DA ANEEL E DO RETSCREEN CONSIDERANDO A IMPLEMENTAÇÃO DE ILUMINAÇÃO A LED NO COMPLEXO PREDIAL DA SUDAM

  • Data: 28/04/2017
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  • A matriz energética mundial é bastante dependente das fontes não renováveis de energia, assim, a adoção de novas tecnologias e estratégias que visem à eficiência energética são ações emergentes mundialmente, face às mudanças climáticas, escassez dos recursos naturais e demanda crescente de energia. Nesse sentido, o progresso autônomo da tecnologia dos LEDs, do inglês “Light Emitting Diode”, e o progresso induzido, praticado pelo governo brasileiro, em eficiência energética são alavancas propulsoras para o crescimento das medidas de conservação de energia em todos os setores da economia. É com esse intento que este trabalho vem propor o emprego do LED na iluminação dos ambientes da Superintendência do Desenvolvimento da Amazônia (SUDAM), uma Autarquia da Administração Pública Federal, para reduzir o consumo de energia na Superintendência do Desenvolvimento da Amazônia, além de servir como parâmetro para os demais Órgãos do Setor Público. Para subsidiar a proposta é utilizada a metodologia do Guia de M&V (Medição e Verificação) da ANEEL e o software RETScreen® tendo como premissas o diagnóstico energético e os resultados obtidos com a substituição de algumas lâmpadas fluorescentes antigas por lâmpadas LED, ambos realizados na SUDAM. A análise concluiu que a ação de eficiência energética proposta, além de possuir viabilidade de aplicação com recursos próprios da Instituição, também pode se configurar como uma proposta de projeto válida para chamadas públicas, que devem ser ofertadas pela CELPA, no âmbito do Programa de Eficiência Energética regulado pela ANEEL.  

  • ADAM DREYTON FERREIRA DOS SANTOS
  • OUTPUT-ONLY METHODS FOR DAMAGE IDENTIFICATION IN STRUCTURAL HEALTH MONITORING

  • Data: 27/04/2017
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  • In the structural health monitoring (SHM) field, damage identification based on the vibration response measurements from engineering structures has become a crucial research area due to its potential to be applied in real-world problems. Assuming that the vibration signals are often available and can be measured by employing different types of monitoring systems, when one applies appropriate data treatment, damage-sensitive features can be then extracted and used to assess early and progressive structural damage. However, real-world structures are subjected to regular changes in operational and environmental conditions (e.g. temperature, relative humidity, traffic loading and so on) which impose difficulties to identify structural damage as these changes influence different damage-sensitive features in a distinguish manner. Currently, the separation of changes in damage-sensitive features caused by damage from those caused by changing operational and environmental conditions remains as one of the major challenges to transit SHM technology from research to practice. In this thesis, to overcome this drawback, the SHM process is posed in the context of the statistical pattern recognition paradigm, where machine learning is the science of getting computers and algorithms to model the reality without knowing the physical laws of structures. This paradigm intends to pave the way for data-based models applicable to detect damage in structural systems of arbitrary complexity. The objective of this thesis is to adapt, develop, and apply several output-only methods based on machine learning and artificial intelligence for feature extraction and statistical modeling for feature classification capable of detect damage on structures under unmeasured operational and environmental influences. To test the performance of adapted and novel methods, as well as to compare they to state-of-the-art methods, the approaches are first applied on standard data sets measured from a laboratory three-story frame structure and then on response data from real-world structures – Z-24 and Tamar Bridges. The results demonstrated that the novel methods have better classification performance than the alternative ones in terms of false-positive and false-negative indications of damage, suggesting their applicability for real-world SHM solutions. If the proposed methods are compared to each other, the cluster-based ones, namely the global expectation-maximization approaches based on memetic algorithms, prove to be the best techniques to learn the normal structural condition without loss of information or sensitivity to the initial parameters and to detect damage (total errors equal to 4.4%)

  • REINALDO CORREA LEITE
  • ANÁLISE MULTIFÍSICA  E EXPERIMENTOS EM SENSORES ÓPTICOS USADOS NA MEDIÇÃO DE TEMPERATURA EM ROTORES DE HIDROGERADORES

  • Data: 12/04/2017
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  • O rotor é um dos principais componentes de um hidrogerador e está exposto a estresses mecânicos e térmicos durante sua operação normal. Quando esses estresses excedem os limites de tolerância, o rotor sofrerá desgastes de forma prematura. Estresses térmicos afetarão geralmente as isolações entre espiras (voltas da bobina de cobre que forma o enrolamento) e para a terra dos polos do rotor. Este fato pode levar a necessidade de se fazer uma recuperação dos polos mais cedo do que necessário ou, em alguns casos, a faltas para a terra, que poderão causar danos extensos.

    A medição de temperatura do rotor não é algo trivial devido ao fato de esta peça estar em movimento e sob alta tensão elétrica. O fato de o enrolamento do rotor estar sob tensão elétrica impede o uso de sensores de temperatura metálicos, seu uso poderia causar curtos-circuitos entre as espiras do enrolamento. Outra dificuldade é a retirada da informação (temperatura) do rotor por este estar em movimento, o uso de cabos é proibitivo.

    As Redes de Bragg ou Fiber Bragg Gratings (FBG) oferecem novas possibilidades de monitorar de forma precisa a temperatura no enrolamento do rotor. Dezenas de sensores podem ser montados em série em uma única fibra para medir a temperatura em diversos pontos do enrolamento do rotor. Neste trabalho estudamos o efeito das grandezas termomecânicas nos sensores FBG através de testes em laboratório em maquetes estáticas e dinâmicas e simulação numérica multifísica usando o Método dos Elementos Finitos (MEF) em um modelo do instalação do sensor FBG na maquete estática e um rotor real. Tais sensores instalados diretamente na superfície do enrolamento do rotor são isolados do ar por uma camada de silicone. Por causa do gradiente de temperatura nesta estrutura, o sensor fica exposto a estresses termomecânicos que podem levar a sua deformação. Como os sensores FBG são sensíveis tanto à temperatura como à deformação, o conhecimento de cada efeito de forma separada é necessário para garantir que as leituras de temperatura não sejam afetadas pela deformação. Resultados experimentais obtidos em uma maquete do enrolamento do rotor na qual compararam-se as leituras de temperaturas dos sensores FBG e termistores, mostraram uma diferença de temperatura de 4,5°C entre os sensores FBG em relação àquela definida pelos termistores que foram usados como referência.

  • ANDERSON DE FRANCA SILVA
  • CONTROLADOR GMV APLICADO À REGULAÇÃO DO ÂNGULO DE PASSO EM UM SISTEMA DE CONVERSÃO DE ENERGIA EÓLICA: UMA ABORDAGEM LINEAR, PREDITIVA E ESTOCÁSTICA

  • Data: 07/04/2017
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  • Nesta pesquisa, foram investigadas técnicas de controle linear, preditivo e estocástico, aplicadas ao problema de regulação do ângulo de passo de uma Turbina Eólica. A topologia do Sistema de Conversão de Energia Eólica (SCEE) estudado é do tipo Velocidade Fixa, com ângulo de passo variável. Os SCEE, de maneira geral, são sistemas que, durante seu funcionamento, estão sujeitos à constante entrada de perturbações do tipo estocásticas. Este tipo de perturbação, em muitos casos, é negligenciado, o que irá afetar de maneira negativa o desempenho de controladores cujo o projeto foi baseado em modelos determinísticos. Pesquisas desenvolvidas dentro da Teoria de Controle Preditivo e Estocástico, têm comprovado os benefícios de se realizar o projeto de controladores baseados em modelos que consideram as parcelas, determinística e estocástica, do processo. Seguindo esta mesma abordagem de projeto, foi desenvolvido, nesta dissertação, o projeto de Reguladores do Ângulo de Passo (RAP), por meio da técnica de Augmentação Estocástica (AE) de controladores determinísticos. Os principais objetivos buscados foram: minimizar o consumo de energia do sistema de controle; e reduzir os custos relacionados à manutenção e troca dos atuadores no sistema de regulação do ângulo de passo. Foram realizados testes em um simulador de SCEE da MathWorks®. Os resultados dos testes comprovam o bom desempenho dos RAP projetados através da AE, os quais alcançaram os objetivos buscados no desenvolvimento desta pesquisa.

  • RAFAEL CAVALCANTE DE OLIVEIRA
  • METODOLOGIA PARA O CÁLCULO DE PERDAS TÉCNICAS E NÃO TÉCNICAS DE ALIMENTADORES DE DISTRIBUIÇÃO VIA ESTUDOS DE FLUXO DE CARGA PELO MÉTODO SOMATÓRIO DE POTÊNCIAS MODIFICADO

  • Data: 04/04/2017
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  • Fundamental para a atividade econômica, o setor de energia elétrica no Brasil é organizado pela agência reguladora pertinente, a ANEEL. Esta regula e fiscaliza a produção, transmissão/distribuição e comercialização de energia elétrica em conformidade com as políticas e diretrizes do governo federal. Entre outras funções, a ANEEL define os valores de tarifas a serem cobradas pelas concessionária através de ferramentas como as Revisões Tarifárias. As perdas não técnicas (ou perdas comerciais) da distribuidora são parte da composição da tarifa de energia, sendo repassadas ao consumidor final, dentro de um limite pré-estabelecido. Portanto diminuir as perdas comerciais é tema de fundamental importância para as distribuidoras de energia, pois aumenta a rentabilidade da empresa e diminui os custos da energia ao usuário final. Este trabalho, sendo fruto de projeto de pesquisa realizado em parceria entre a distribuidora de energia do estado do Pará, CELPA, e a Universidade Federal do Pará, visa desenvolver uma nova metodologia no âmbito do planejamento operacional, incluindo informações de perdas técnicas e não técnicas nos estudos de fluxo de carga utilizando método Somatório de Potência modificado.

    Para tanto, inicialmente é feita uma análise do cenário do setor elétrico brasileiro, com ênfase nas fraudes e furtos de energia, e os impactos desta realidade do ponto de vista financeiro tanto para as concessionárias de energia quanto para os clientes, e também os impactos na prestação de serviços a estes consumidores. A seguir apresenta-se uma nova metodologia, capaz de determinar de forma mais assertiva o estado real de operação da rede de distribuição, por levar em conta as perdas comerciais de energia, juntamente com medições reais de potência ativa e reativa injetada nos alimentadores, no ponto de acoplamento com a subestação. Aplica-se o método elaborado utilizando tanto um alimentador de teste do IEEE 13-barras, quanto um alimentador urbano da rede metropolitana de Belém, pertencente à concessionária de energia do Pará, CELPA, e os resultados obtidos são então apresentados e analisados.

  • ANGELA COSTA SANTA BRIGIDA
  • CARACTERIZAÇÃO E DESENVOLVIMENTO DE SENSORES ÓPTICOS DE CORRENTE ELÉTRICA PARA APLICAÇÕES EM LINHAS DE ALTA TENSÃO

  • Data: 03/04/2017
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  • No trabalho desta Tese foram implementados e caracterizados sensores de corrente magneto-óptica, para aplicações de medição e proteção em sistemas de alta potência. Nomeadamente, sensor bulk e sensor com fibra de cristal fotônico (PCF). Ambos, são baseados no efeito Faraday, utilizando uma configuração polarimétrica em dupla quadratura, associando, assim, o campo magnético a medição de corrente elétrica. Este trabalho foi, então, dividido, em dois momentos. No primeiro, foi estudado o sensor Bulk. Neste caso, o protótipo do sensor bulk utilizou-se um prisma de vidro Schoott SF57 de 8cm de comprimento com alta constante de Verdet e baixa birrefringência. Ele foi incorporado em um invólucro de Nylon adequado para aplicações de fixação na linha de alimentação. A operação do sensor é caracterizada e comparada usando diodos Super Luminescentes distintos como fontes ópticas, com emissão a 650 nm, 830 nm e 1550 nm. A operação ótima a 830nm é relatada com uma resposta linear até 65,28kA, com classe de precisão de 0,1 ou 0,2 considerando uma corrente nominal de 1,2 e 0,3 kA (raiz quadrada média), respectivamente. Doze procedimentos de calibração realizados ao longo de seis dias mostraram um erro máximo estimado de 11m A. Foram feitas medições preliminares de 40 a 400 Hz. O sensor foi exposto a sinais transientes inferiores a 10 μs que demonstraram seu uso em aplicações de proteção. No segundo momento, estudou-se a possiblidade de usar fibras PFC no sensoriamento de corrente eletrica. Basicamente, foi avaliado desempenho desse novo sensor de corrente, usando uma configuração polarimétrica, como já mencionado, sendo testado e comparado com a fibra monomodo a 633 nm. Em particular, estas fibras foram testadas enrolando-as em torno de um condutor eléctrico utilizando três diâmetros de enrolamento distintos com voltas diferentes. Parâmetros, tais como a sensibilidade e a linearidade do sensor foram investigadas. Os resultados mostraram uma relação linear muito boa com a corrente e a sensibilidade dependente do diâmetro do enrolamento e do número de espiras. Isto é, para um diâmetro do enrolamento maior, a fibra com menor periodo circular apresentou maior sensibilidade e para o menor diâmetro de enrolamento o melhor resultado de sensibilidade foi para a fibra com maior periodo circular. Também, os resultado apresentados mostram que fibra errolada (40 rotações por metro) é capaz de suprimir de forma bastante eficaz os efeitos da birrefringência induzida pela dobra em comparação com uma fibra tradicional.

  • RAPHAEL PABLO DE SOUZA BARRADAS
  • SIMULAÇÃO DE ENSAIO DE IMPULSO ATMOSFÉRICO EM TRANSFORMADORES DE BAIXA INDUTÂNCIA UTILIZANDO CIRCUITO GLANINGER E PROGRAMA ATP PARA O LABORATÓRIO DE EXTRA ALTA TENSÃO DA UFPA

  • Data: 31/03/2017
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  • Uma das maiores dificuldades observadas em laboratórios de alta tensão é o ajuste da forma de onda do impulso de tensão a ser utilizado nos ensaios. Esta dificuldade deve-se ao fato de que, na maioria das vezes, não se conhece a capacitância do objeto sob ensaio, não sendo possível realizar um cálculo exato dos parâmetros a serem utilizados no gerador de impulsos. Nos casos de ensaios em transformadores, estas dificuldades aumentam visto que, além da capacitância inerente da sua isolação, há também uma contribuição de indutância ao circuito de ensaio, proveniente de seus enrolamentos. Isto dificulta ainda mais a obtenção de uma forma de onda normalizada, de acordo com a norma NBR IEC 60060-1. A presente Dissertação de Mestrado apresenta e avalia metodologias que permitam a realização de ensaios normatizados de impulso de tensão em transformadores com baixas indutâncias, comuns nos sistemas de energia elétrica. Serão destacados os resultados obtidos com a inserção de um circuito Glaninger, comparado com a metodologia baseada no aumento da resistência paralela total do circuito em teste. As simulações computacionais são realizadas com o auxílio do programa ATP (Alternative Trasient Program), utilizando parâmetros reais dos equipamentos de alta tensão do Laboratório de Extra Alta tensão da Universidade Federal do Pará (LEAT). Através da introdução de um circuito Glaninger devidamente adaptado, apresenta-se a solução para o problema de deformação da forma de onda padronizada de impulso que acontece em ensaios de transformadores, com critérios estabelecidos pelas normas vigentes.

  • VANDERSON CARVALHO DE SOUZA
  • CONTROLE LOCAL DE POTÊNCIA REATIVA EM GERADORES FOTOVOLTAICOS PARA A MELHORIA DA REGULAÇÃO DE TENSÃO EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO

  • Data: 31/03/2017
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  • Esta dissertação apresenta um estudo de simulação dinâmica com a finalidade de mostrar os impactos da geração fotovoltaica na operação do regulador de tensão (RT). Essa investigação é realizada por meio do software Análise de Transitórios Eletromecânicos (ANATEM), desenvolvido pelo Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (Cepel). Os modelos dinâmicos do RT e do gerador fotovoltaico (GFV) foram desenvolvidos no ANATEM via Controle Definido pelo Usuário (CDU). As curvas de potência do GFV (dado de entrada do modelo), ao longo do dia, foram obtidas por meio de uma campanha de medição realizada numa residência na cidade de Belém/PA com taxa de amostragem de 15 segundos. Três cenários de irradiação solar são considerados nas simulações: dia claro (sem variabilidade), dia com variabilidade moderada e dia com alta variabilidade. O alimentador teste é o IEEE 33 barras.

    A dinâmica da carga demandada durante o dia foi representada por meio de uma curva de carga e dessa forma as sobretensões ocasionadas pela baixa demanda de potência e elevada injeção de potência ativa na rede elétrica (que geralmente ocorre por volta das 12 horas) puderam ser analisadas. Duas estratégias de controle, via controle local de potência reativa, foram testadas. A estratégia 01, embora muito eficiente em relação ao número de mudanças de tap do regulador de tensão, não é indicada para tratar problemas de sobretensão. A estratégia 02 é efetiva tanto para os problemas de sobretensão quando para os efeitos da variabilidade na operação do regulador de tensão.

  • ANDREY JOSE TORRES DA SILVA
  • NOVA ESTRATÉGIA DE REPOSIÇÃO DE CACHE PARA REDES NDN

  • Data: 31/03/2017
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  • Com a crescente demanda por conteúdo multimídia incentivada pela evolução dos smartphones, estima-se que em poucos anos, aproximadamente 75% do tráfego nas redes móveis seja oriundo de aplicações de vídeo. Tal fato deve ser levado em conta para que as funcionalidades atualmente existentes no transporte de informações nas redes, sejam melhor adaptadas ao transporte de conteúdo multimídia, visando a melhoria na qualidade do serviço proporcionando ao cliente, assim como a minimização do custos para as operadoras.

    Uma maneira de otimizar a relação custo-benefício nas redes atuais é fazer uso de servidores de cache, armazenando em diferentes locais da rede conteúdos frequentemente requisitados por diferentes usuários, como por exemplo vídeos populares da Internet. Tal funcionalidade exige certo investimento como Named Data Networking (NDN) implementa cache de maneira praticamente nativa.

    Dada a importância da utilização de cache em redes NDN, estudos para otimizar a maneira como este é realizado são essenciais, principalmente no que se refere a definir qual conteúdo deve ser mantido em cache. Assim, este trabalho propõe um novo algoritmo proposto obtém um melhor uso do cache em comparação a outros algoritmos bastante utilizados na literatura.

  • HEITOR ALVES BARATA
  • IMPACTO DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO COM MASSIVA CONEXÃO DE GERADORES FOTOVOLTAICOS NA ESTABILIDADE DE TENSÃO DE LONGO-PRAZO EM SISTEMAS DE POTÊNCIA

  • Data: 31/03/2017
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  • Este trabalho visa mostrar o impacto de geradores distribuídos fotovoltaicos, conectados diretamente nas redes de distribuição, na estabilidade de tensão de longo prazo usando simulação completa no domínio do tempo. O efeito de diferentes níveis de penetração da geração fotovoltaica é investigado. Também são investigados diferentes modelos de geração distribuída e de carga: 1) Carga e GD representados por modelo ZIP e injeção de potência, respectivamente, na SE de AT; 2) Carga e GD representados por modelo ZIP e equivalente dinâmico, respectivamente, na SE de AT; 3) Carga e GD representados por modelo ZIP e modelo dinâmico, respectivamente, distribuídos ao longo de uma rede de distribuição de MT. Equipamentos como transformadores com comutação de tap sob carga (OLTC, do inglês, “On-Load Tap Changer”), limitadores de sobrecorrente de excitação (OEL, do inglês, “Overexcitation Limiter”), cargas estáticas e autotransformadores reguladores de tensão são levados em consideração nas análises, pois afetam significativamente a estabilidade de tensão de longo prazo. Um dos métodos de análise utilizado para estudos de estabilidade de tensão baseia-se na curva PV (“Power-Voltage”), a qual indica o carregamento máximo do sistema de potência, contribuindo para a visualização da margem de estabilidade do sistema. Além disso, as curvas PV podem ser obtidas para diferentes cenários de crescimento de carga e geração. As investigações são realizadas por meio do uso de software de análise de rede (ANAREDE) e software de análise de transitórios eletromecânicos (ANATEM), desenvolvidos pelo Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (CEPEL). A modelagem estática dos geradores fotovoltaicos é considerada como barras PQ, e a modelagem dinâmica é baseada no modelo PVD1 da WECC (Western Electricity Coordinating Council) implementada via Controle Definido pelo Usuário (CDU) no ANATEM. A proteção mandatória da geração fotovoltaica também é considerada. O sistema de potência estudado é uma junção de um sistema de transmissão de 11 barras com sistemas de distribuição da UKGDS (United Kingdom Generic Distribution System) de 76 barras cada. Os resultados das simulações ilustram o impacto dos sistemas de distribuição UKGDS com massiva conexão de geradores fotovoltaicos na estabilidade de tensão do sistema de transmissão considerando distintas representações e modelos de carga e geração distribuída, diferentes níveis de penetração, além de diferentes perfis de injeção de potência ativa da geração fotovoltaica.

  • RICARDO DA SILVA PEREIRA
  • METODOLOGIA PARA REDUÇÃO DO CONSUMO DE ÓLEO DIESEL EM SISTEMAS DE GERAÇÃO TERMOELÉTRICA USANDO MISTURAS DE ÓLEO VEGETAL COM ADMISSÃO DE GÁS HIDROGÊNIO

  • Data: 30/03/2017
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  • METODOLOGIA PARA REDUÇÃO DO CONSUMO DE ÓLEO DIESEL EM SISTEMAS DE GERAÇÃO TERMOELÉTRICA USANDO MISTURAS DE ÓLEO VEGETAL COM ADMISSÃO DE GÁS HIDROGÊNIO

  • CARLOS JEAN FERREIRA DE QUADROS
  • CONTROLE DE QUALIDADE DE EXPERIÊNCIA PARA DISSEMINAÇÃO DE VÍDEOS EM TEMPO REAL SOBRE REDES AD HOC VEICULARES

  • Data: 24/03/2017
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  • A disseminação de vídeos em tempo real sobre Redes Veiculares (do Inglês, Vehicular Ad hoc Networks - VANETs) é fundamental para inúmeros serviços, como: vídeos de emergência, anúncios, monitoramento inteligente etc. Essas aplicações enfrentam muitos desafios devido os requisitos de qualidade de vídeo, topologia dinâmica e ambiente das VANETs. Para lidar com esses desafios e reduzir a sobrecarga de roteamento na rede, protocolos de roteamento estatísticos (do Inglês, Statistical Routing Protocols - SRPs) tem sido propostos para a distribuição de fluxos de vídeo em VANETs, normalmente usando parâmetros de posicionamento e Qualidade de Serviço. Porém, além desses parâmetros, a disseminação de vídeo, considerando a perspectiva dos usuários, também exige a preocupação com questões relacionadas à aceitação pelo Sistema Visual Humano (SVH). Devido os diferentes requisitos e a estrutura hierárquica de vídeos, apenas parâmetros de posição e do nível de rede não são suficientes para disseminação de vídeo com níveis satisfatórios de Qualidade de Experiência (do Inglês Quality of Experience - QoE) e alcançabilidade. Esta tese foca na melhoria do QoE dos vídeos em tempo real disseminados em VANETs. Assim, propõe-se um mecanismo cross-layer para Broadcast baseado em Receptor dirigido a QoE (BRQ), modularmente acoplado em SRPs para oferecer parâmetros relacionados a vídeo no processo de seleção de nodos encaminhadores dos fluxos de vídeo e manutenção de rotas. A partir do BRQ, os nodos da rede decidem por eles mesmos, se devem retransmitir as sequências de vídeo ou não, melhorando a capacidade do sistema em distribuir vídeos com melhor QoE. No topo dessa arquitetura, uma técnica para Correção de Erros, nomeadamente Entrelaçamento (do Inglês, Interleaving), foi adicionada, permitindo mitigar ainda mais os efeitos de perdas em rajadas de quadros relativos ao ambiente de conexão inseguro de VANETs. Para validação, o mecanismo BRQ foi adicionado a um SRP projetado usando a estratégia de encaminhamento baseada em Distância, chamado de protocolo DBRQ (Distance BRQ). Os resultados mostram que os ganhos do protocolo DBRQ comparado a outros atuais SRPs, forceceram disseminação de vídeo com maior suporte à QoE, menos sobrecarga de roteamento e alcançabilidade satisfatória.

  • JOARY PAULO WANZELER FORTUNA
  • FPGA - BADES TESTBED FOR FRONTHAUL SIGNAL COMPRESSION: IMPLEMENTATION AND VALIDATION

  • Data: 24/03/2017
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  • A demanda por serviços de dados móveis com maior taxas de tranferências e menores custos forçou nos últimos anos a rede de acesso via rádio a ser repensada. Dentre as várias arquiteturas propostas a que mais se destaca é centralização dos recursos da rede como forma de reduzir custos através da reutilização e virtualização das Estações Rádio Base (ERB). Com a centralização do processamento digital das ERB é necessário repensar o enlace entre a geração do sinais e sua conversão para o mundo analógico, chamado Fronthaul. Esse trabalho visa apresentar a implementação e validação de uma plataforma para testes com o enlace Fronthaul sob Ethernet. O trabalho foi desenvolvido em VHDL e testado em placas FPGA utilizando uma rede Ethernet real.

  • IGOR MEIRELES DE ARAUJO
  • ESTRATÉGIAS DE PARALELISMO COM GPGPU PARA OTIMIZAÇÃO DO PROCESSAMENTO DO CÁLCULO DO FLUXO DE CARGA EM SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA

  • Data: 23/03/2017
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  • O cálculo do fluxo de carga provê informações básicas de um sistema elétrico de potência, informações necessárias para que sejam realizados outros estudos. O fluxo de carga só pode ser realizado em estado de regime permanente, caso o sitema sofra alguma alteração, seja por variação nas cargas ou modificações dos equipamentos de controle, este cálculo é necessário ser refeito. Por essa necessidade de constantemente ter que realizar o fluxo de carga, começou-se uma busca por otimizar o tempo necessário desta tarefa. A forma mais abordada para isso foi a utilização de computação paralela, onde a partir do século XXI, começou a ser utilizado a Graphic Processing Units (GPU) como uma alternativa de melhor custo benefício para execuções em arquitetura paralelas. Esta prática de utilização de GPU's não só para processamento gráfico ficou conhecida pelo termo General Purpose Graphics Processing Unit (GPGPU). Enquanto diversos trabalhos têm tirado proveito pela utilização de GPGPU nos cálculos do fluxo de carga, contudo, não há um consenso sobre qual estratégia utilizar para paralelizar neste hardware. Ficando a cargo de cada autor o trabalho de desenvolver seu próprio método, o que dificulta a utilização desta arquitetura para a implementação desses cálculos, tanto para fins acadêmicos, quanto para o mercado. Por este motivo, este trabalho visa analisar as etapas do fluxo de carga, identificando quais estão mais aptas a paralelização em GPGPU com o intuito de realizar múltiplos cálculos do fluxo de carga simultâneos.

  • ÁTHILA SANTOS DE LIMA
  • ALOCAÇÃO E DIMENSIONAMENTO MULTIOBJETIVO DE BANCOS DE CAPACITORES EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO CONSIDERANDO RESTRIÇÕES DE RESSONÂNCIA HARMÔNICA

  • Data: 13/03/2017
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  • ALOCAÇÃO E DIMENSIONAMENTO MULTIOBJETIVO DE BANCOS DE CAPACITORES EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO CONSIDERANDO RESTRIÇÕES DE RESSONÂNCIA HARMÔNICA

  • EDEMIR MARCUS CARVALHO DE MATOS
  • QUALIDADE DE VÍDEO BASEADA EM PERDA DE PACOTES UTILIZANDO O PADRÃO IEEE 802.11ac

  • Data: 10/03/2017
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  • O fluxo de informação multimídia digital em redes sem fio tem crescido de forma exponencial, isso se deve ao fato da popularização dos padrões IEEE 802.11 como tecnologia de acesso, assim como no aumento de dispositivos (clientes) que operam neste padrão. O streaming de vídeo em altas resoluções também estão se tornando comuns nestas redes, impulsionando o desenvolvimento de CODECs cada vez mais eficientes. Neste contexto, algumas métricas de QoE e QoS devem ser atendidas para entregar um conteúdo com qualidade ao usuário final. Esta dissertação estuda o comportamento do streaming de vídeo em rede sem fio utilizando o padrão IEEE 802.11ac operando na faixa de 5,2 GHz, o CODEC avaliado é o H.264/AVC para três resoluções. A partir de simulações de perdas de pacotes durante a transmissão de vídeo é desenvolvido uma estimativa de perda de PSNR para cada resolução, encontrando a relação da perda de qualidade de vídeo variando a resolução conforme às perdas de pacotes.

  • THIAGO DE ARAUJO COSTA
  • ANÁLISE DE DESEMPENHO DE CÓDIGOS CONCATENADOS EM CANAIS AWGN E COM MULTIPERCURSOS: UMA ABORDAGEM BASEADA EM TRANSMISSÃO DE VÍDEO EM 4K CODIFICADO EM H.264

  • Data: 10/03/2017
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  • Dentro do processo de transmissão digital, o canal de comunicação pode promover uma série de imperfeições na informação transmitida. Com a crescente demanda por uma maior qualidade na transmissão multimídia digital, várias tecnologias, como DVB-T (Digital Video Broadcasting Terrestrial) e DVB-T2 (Digital Video Broadcasting Terrestrial - 2nd Generation) foram desenvolvidas com o objetivo de diminuir as distorções promovidas pelo canal de comunicação para possibilitar uma maior qualidade do serviço para o usuário. Dentro desse contexto, as técnicas de codificação de canal tem grande importância pois possibilitam transmitir a informação com uma menor probabilidade de erro possível. Assim torna-se importante avaliar o desempnho dos codificadores de canal. Esta disertação tem como objetivo realizar uma análise comparativa dos codificadores concatenados de canal BCH-LDPC e RS-CONV, utilizados pela TV digital, definidos respectivamente pelos padrões DVB-T e DVB-T2, sobre os canais AWGN e canal com multipercursos Rayleigh tanto em termos da BER (Bit Error Rate) como em relação sinal-ruído de pico (PSNR: Peak Signal-to-Noise Ratio) e a que mede similaridade estrutural (SSIM: Structural SIMilarity).

  • WELTON VASCONCELOS ARAUJO
  • ANÁLISE DE HEURÍSTICAS DE IMPLANTAÇÃO DE HETNETs DENSAS

  • Data: 24/02/2017
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  • ANÁLISE DE HEURÍSTICAS DE IMPLANTAÇÃO DE HETNETs DENSAS

  • GABRIEL VIANNA SOARES ROCHA
  • SISTEMA INTELIGENTE DE SUPORTE A ANÁLISE DA QUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA EM REGIME PERMANENTE

  • Data: 21/02/2017
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  • SISTEMA INTELIGENTE DE SUPORTE A ANÁLISE DA QUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA EM REGIME PERMANENTE

  • RODRIGO GUIMARAES DE AZEVEDO
  • ANTENA DE GRAFENO COMPOSTA DE DIPOLO-ESPIRA PARA AUMENTO DA LARGURA DE BANDA

  • Data: 17/02/2017
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  • Este trabalho tem como objetivo apresentar uma antena de grafeno de banda larga na faixa do terahertz. A antena é definida por uma combinação de um dipolo retangular e uma espira circular, em que o dipolo é alimentado por uma fonte de tensão no seu gap. É utilizado o método dos momentos bidimensional (MoM-2D) com impedância superficial para análise numérica da antena. São investigadas a dependência da impedância de entrada, do coeficiente de reflexão e da largura de banda da antena em função da alteração da geometria e da variação do potencial químico da espira.

  • HUDSON AFONSO BATISTA DA SILVA
  • SIMULADOR DE UMA SUBESTAÇÃO ELÉTRICA PARA ENSINO DE PRINCÍPIOS BÁSICOS DE ELETRICIDADE

  • Data: 08/02/2017
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  • Este trabalho apresenta o projeto e implementação de um simulador, composto de uma parte em software e outra em hardware, para o auxílio do professor no ensino de princípios de eletricidade e operação básica de uma subestação, tendo como caso de uso a subestação da Eletronorte no município de Marabá localizada na região Sudeste do estado do Pará. Para o desenvolvimento do simulador foram utilizados em conjunto a plataforma Unity em 2D e um mini circuito utilizando Arduino. O Simulador passou por avaliações em sala de aula com alunos e com o professor e se mostrou uma ferramenta capaz de auxiliar ao ensino de princípios básicos de eletricidade e operação básica de uma subestação. 

  • MOISES FELIPE MELLO DA SILVA
  • MACHINE LEARNING ALGORITHMS FOR DAMAGE DETECTION IN STRUCTURES UNDER CHANGING NORMAL CONDITIONS

  • Data: 31/01/2017
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  • Engineering structures have played an important role into societies across the years. Manage and maintenance of such structures demand regular inspections, evaluations and controlling activities to derive the actual condition. However, these visual-based approaches still rely heavily dependent of qualitative evaluations, compromising the structural management and decision-making process. To avoid these problems, automated structural health monitoring systems appears as a natural research field, which aims to provide more reliable and quantitative information to the structural manager. Unfortunately, normal variations in structure dynamics, caused by operational and environmental conditions, can mask the existence of damage. In SHM, data normalization is referred as the process of filtering normal effects to provide a proper evaluation of structural health condition. In this context, many research efforts have been carried out to the development of machine learning algorithms to deal with normal variations and expose structural anomalies from time response data. Particularly, the approaches based on principal component analysis and clustering have been successfully employed to model the normal conditions of structures, even when severe effects of varying normal conditions impose difficulties to the damage detection. However, these traditional approaches imposes serious limitations to deployment in real-world monitoring campaigns, mainly due to the constraints related to data distribution and model parameters, as well as data normalization problems. This work aims to apply deep neural networks and propose a novel agglomerative cluster-based approach for data normalization in an effort to overcome the limitations imposed by traditional methods. Regarding deep networks, the employment of new training algorithms provide models with high generalization capabilities, able to learn, at same time, linear/nonlinear influences. On the other hand, the novel cluster-based approach does not require any input parameter, as well as none data distribution assumptions are made, allowing its enforcement on a wide range of applications. These novel algorithms are implemented in an outlier detection strategy to perform data normalization and damage detection using only measurements from baseline conditions. The superiority of the proposed approaches over state-of-the-art ones is attested on standard data sets from monitoring systems installed on two bridges: the Z-24 Bridge and the Tamar Bridge. Both techniques revealed to have better data normalization and classification performance than the alternative ones in terms of false-positive and false-negative indications of damage, suggesting their applicability for real-world structural health monitoring scenarios.

  • DHONNY LIMA DA SILVA
  • UMA METODOLOGIA PARA ENQUADRAMENTO TARIFÁRIO EFICIENTE, POR MEIO DE ANÁLISE DA DEMANDA E DO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA: UM ESTUDO DE CASO NAS UNIDADES DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO SUL E SUDESTE DO PARÁ 

  • Data: 25/01/2017
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  • No atual contexto mundial de avanços tecnológicos em que a sociedade se torna cada vez mais dependente da energia elétrica, um fato interessante chama atenção, o desperdício de energia elétrica nas instituições geradoras do conhecimento técnico e cientifico, Instituições de Ensino Superior- IFES, fato comprovado pela preocupação e iniciativa da Agência Nacional de Energia Elétrica-ANEEL publicada em  outubro de 2016 através chamada 01/2016 as concessionários distribuidoras de energia elétrica, que visa entre outros objetivos investir em eficiência energética e minigeração nas IFES, o que evidencia a ausência de gestão estratégica energética, a falta da cultura de otimização dos recursos energéticos e de recursos públicos e o descomprometimento com o uso sustentável de energia elétrica e como consequência dos recursos naturais por parte da maioria das IFES. Assim este trabalho poderá ajudar na busca pela minimização dos desperdícios com energia elétrica e dos recursos públicos nas IFES, à medida que irá propor uma metodologia de eficiência energética capaz de avaliar e ajustar o consumo de energia elétrica dos grupos A4 e B3 aos regulamentos vigentes. A metodologia consiste em alcançar a eficiência energética, por meio da análise da demanda, enquadramento tarifário e do consumo de energia elétrica, nas unidades  consumidoras das IFES, em especial ao estudo de caso das unidades da Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará (UNIFESSPA), através da análise das faturas mensais de energia elétrica e do embasamento das resoluções e normas sobre os tipos de tarifações de energia elétrica dos grupos A4 e B3, aplicadas pela ANEEL, respeitando também o estudo de caso que ocorrerá na aérea de concessão das Centrais Elétricas do Pará (CELPA). A metodologia também fará a fina previsão de demanda contratada – kW, para que se possa contratar a demanda que de fato se precise, evitando desperdícios. Com isso espera-se ajustar a demanda contratada de carga (kW) de cada unidade consumidora do grupo A4 a serem estudadas, a sua real necessidade, evitando custo desnecessários com pagamentos de demanda contratada acima ou abaixo da demanda consumida, objetiva-se também adequar o enquadramento tarifário de cada unidade consumidora a ser estudada, tanto do grupo A4 como B3, de acordo com sua demanda de carga e de seu consumo de energia elétrica e por fim almeja-se a redução de custo para a Administração Pública, através do consumo sustentável e de contratos eficientes de energia elétrica.

  • RANGEL FILHO TEIXEIRA
  • Game Marabá: Projeto, Implementação e Avaliação de um Jogo Educativo para Auxílio no Ensino de Estudos Amazônicos.

  • Data: 20/01/2017
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  • Para que o processo de ensino e aprendizagem tenha êxito, se faz necessário um alto grau de motivação para que se tenha um intenso envolvimento por parte dos alunos. Com gráficos que simulam a realidade, jogos para ensino geralmente são uma forma dinâmica, interativa e divertida de transmitir conteúdo para quem joga independentemente da idade. Onde é possível desenvolver ainda mais habilidades cognitivas, sociais, afetivas e culturais. Neste contexto o presente trabalho apresenta um jogo educacional 3D desenvolvido em terceira pessoa com tema histórico sobre a fundação da cidade de Marabá-PA, e o ciclo do caucho, seu primeiro ciclo econômico. É descrito como o roteiro foi construído a partir de um enredo criado com base na historiografia do evento, em que se procura enfatizar o lúdico. O jogo foi idealizado para ser uma ferramenta auxiliar da disciplina Estudos Amazônicos, que faz parte da grade curricular do 8º ano do ensino fundamental das escolas do estado do Pará; e foi experimentado e avaliado por três turmas de uma escola pública, obtendo resultados bastante positivos.

  • MARIA ELIANE SOBRINHO
  • Game Serra Pelada: Projeto, Implementação e Avaliação de um Jogo Educativo para o Ensino de Geometria para alunos do 9º Ano do Ensino Fundamental

  • Data: 20/01/2017
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  • Este trabalho apresenta a implementação e avaliação de um jogo de plataforma educativo, a proposta do projeto é
    utilizar os conceitos de geometria utilizando a Matriz de Referência de Matemática da 9º ano do ensino Fundamental: com o tema I; Espaço e forma. Tendo como cenário do jogo o garimpo de Serra Pelada, no enredo o personagem principal é um garimpeiro que luta com garimpeiros inimigos que tentarão impedi-lo de conseguir completar seus objetivos. O jogo serra pelada ao mesmo tempo em que ensina conceitos geométricos é divertido, o que o distingue se comparado com a grande maioria dos jogos educativos de matemática que carecem de ludicidade. Para verificar a aplicabilidade do jogo como ferramenta auxiliar no ensino de matemática, foram realizados os testes com alunos do 9° ano do ensino fundamental de uma escola pública no município de Marabá-Pa. O jogo foi bem aceito pelos estudantes e a avaliação comprovou que o software pode ser utilizado como ferramenta para auxiliar no processo de ensino e aprendizagem da geometria.

  • RICARDO MARINO KUHL
  • Geração de Energia Elétrica a partir dos Resíduos do Processo de Beneficiamento do Óleo de Palma: Uma Abordagem Sustentável para a Recuperação de áreas degradadas no Estado do Pará

  • Data: 16/01/2017
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  • A nova ordem mundial elenca como primordial a adoção de uma ótica diferente acerca do consumo e da geração de resíduos, além da preocupação acerca do meio ambiente. Devido a ascensão deste debate o modelo de desenvolvimento vigente tem sido questionado, principalmente no que diz respeito à irresponsabilidade, acerca da exploração dos recursos naturais. Dentro deste viés, a proposição realizada nesta dissertação, gira em torno da utilização de áreas degradadas, no estado do Pará, para o cultivo de dendê. A análise realizada abordou o balanço de emissões de dióxido de carbono (CO2) durante o ciclo produtivo do dendê, assim como o potencial de geração de energia elétrica através do efluente líquido, oriundo do processo de extração de óleo de palma bruto. Concernente as emissões de CO2 o presente trabalho constatou que a dendeicultura, tem potencial de redução variável de 180 a 500 milhões de toneladas de CO2eq, para a área estudada. Já o potencial de geração de energia elétrica verificada a partir da digestão anaeróbia do efluente líquido varia de 9.668,24 a 24.170,6 GWh durante o ciclo produtivo do dendê.

  • BRUNA CHAVES BRASILEIRO
  • Análise de um Modelo Energético baseado no uso da Biomassa Residual Local em comunidades isoladas no entorno da UHE de Tucuruí, Pa

  • Data: 16/01/2017
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  • Análise de um Modelo Energético baseado no uso da Biomassa Residual Local em comunidades isoladas no entorno da UHE de Tucuruí, Pa

  • RICARDO DE ANDRADE SHINKAI
  • Um Simulador para Avaliação da Influência das Características Locais das Descargas Atmosféricas Nuvem-Solo em Sistemas de Detecção Indireta

  • Data: 10/01/2017
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  • Um Simulador para Avaliação da Influência das Características Locais das Descargas Atmosféricas Nuvem-Solo em Sistemas de Detecção Indireta

2016
Descrição
  • LEONARDO LIRA RAMALHO
  • Compressão de Sinais LTE para Redes 4G/5G em Arquitetura C-RAN

  • Data: 20/12/2016
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  • As redes de acesso de rádio centralizadas, as chamadas C-RAN (cloud radio access network), criam um novo paradigma de célula, com pequenas áreas de cobertura e com várias células distribuídas em maior densidade. Nas redes C-RAN, a unidade que realiza o processamento digital de siansi, chamada de BBU (baseband unit), está distante da unidade que realiza o condicionamento do sinal analógico, chamado de RRH (remote radio head), de modo que as amostras digitais, as quais estão em banda base, precisam ser transportadas em altas taxas entre a BBU e o RRH, através do enlace chamado de fronthaul. Esta tese propõe um novo método para compressão das amostras digitais LTE, de modo a avaliar os severos requisitos de taxa de transmissão impostos ao fronthaul. O método proposto é baseado em predição linear e codificação por entropia. A combinação dessas técnicas resultou em um codec com baixo custo computacional e baixa latência. Além disso, o método proposto apresenta níveis de compressão e distorções competitivos com o estado da arte. Por exemplo, o codec pode ser configurado para fornecer um fator de compressão de 3:1 e EVms (error vector magnitude) tão baixas quanto 1%.

  • SEBASTIAO BORGES FONSECA
  • Alocação Ótima de Parques Eólicos em Sistemas de Distribuição considerando incertezas de vento e carga utilizando Algoritmo Genético

  • Data: 19/12/2016
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  • Alocação Ótima de Parques Eólicos em Sistemas de Distribuição considerando incertezas de vento e carga utilizando Algoritmo Genético

  • FABIOLA GRAZIELA NORONHA BARROS
  • Metodologia para Compressão de Sinais de Energia Elétrica a partir de Registros de Forma de Onda utilizando Algoritmos Genéticos e Redes Neurais Artificiais

  • Data: 16/12/2016
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  • Metodologia para Compressão de Sinais de Energia Elétrica a partir de Registros de Forma de Onda utilizando Algoritmos Genéticos e Redes Neurais Artificiais

  • ANDRE LUIS CARVALHO SIQUEIRA
  • Reconhecimento de Atividades Humanas utilizando Redes Neurais Auto-Associativas e Dados de Smartphone

  • Data: 16/12/2016
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  • Reconhecimento de Atividades Humanas utilizando Redes Neurais Auto-Associativas e Dados de Smartphone

  • FABIO DE OLIVEIRA TORRES
  • Mitigação de Interferência em Redes de Próxima Geração utilizando Técnicas de Clusterização e de Inteligência

  • Data: 16/12/2016
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  • Devido ao sucesso das redes de banda larga e ao crescente uso dos smartphones, as operadoras de telefonia móvel estão em busca de oferecer o mesmo padrão dos serviços das redes cabeadas aos usuários das redes sem fio e desta forma, novas tecnologias surgiram, dentre elas as Small Cells. Estas são pequenas estações rádio base que, em relação as macro-células, apresentam um custo muito inferior, oferecem um baixo consumo de energia, haja vista seu trabalho com baixas potências, mas por razão desta última caraterística oferece um espaço de cobertura bem menor. Por isso, em uma cenário onde uma grande quantidade deste equipamento será instalada, geralmente denominado DenseNets ou redes densas, e esta implementação não for realizada com base em um planejamento adequado, inúmeros problemas podem surgir, dentre eles a interferência co-canal, que em algumas situações, inviabiliza qualquer tipo de troca de informações. Por este motivo o modelo proposto nesta pesquisa pretende auxiliar os analistas de projetos e arquitetos de soluções no planejamento de redes densas oferecendo, a partir das informações sobre as localizações das Small Cells, quais serão as faixas de frequências adequadas ao uso de cada uma, a fim de que as novas aplicações, suportadas pelos smartphones, não sofram uma degradação de sinal a ponto de que suas funções não sejam executadas e haja um aumento na qualidade dos serviços que são oferecidos aos usuários destas redes. Nos testes realizados, o modelo apresentou uma melhora no tráfego em mais de 80% das Small Cells, reduziu o valor do atraso dos pacotes comutados e ainda colaborou para a diminuição do número de pacotes descartados. Não obstante, também analisou-se o desempenho dos módulos de bateria dos dispositivos móveis quando o modelo foi empregado e percebeu-se que ele não aumentou o consumo de bateria destes equipamentos.

  • JOSE GRACILDO DE CARVALHO JUNIOR
  • Métodos de Identificação Fuzzy para Modelos Autoregressivos Sazonais Mediante a Função de Autocorrelação Estendida.

  • Data: 13/12/2016
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  • Neste estudo, é proposta uma estratégia baseada na metodologia fuzzy, para a melhoria do desempenho das previsões de dados mediante um modelo de série temporal. Esta metodologia é concebida para modelagem de processos autoregressivos sazonais de média móvel e pode ser adotada sobr diversas aplicações no mundo real. Por meio da abordagem híbrida, baseada em uma versão da função de autocorrelação fuzzy, a interpolação e as capacidades de generalização de sistemas fuzzy foram exploradas, a fim de obter uma precisão robusta, mesmo considerando séries de baixa ou alta duração. A fim de aumentar a precisão do algoritmo de identificação proposto, vários parâmetros de desempenho foram testados e optimizados por testes computacionais. Os seguintes parâmetros foram considerados neste processo: o comprimento de trajetória da série histórica, o número de conjuntos fuzzy, o limite para ativação do suporte dos conjuntos fuzzy triangulares. Observou-se que a função de pertinência triangular contribuiu, para a melhoria do desempenho no modelo de previsão. Simulações para avaliar a precisão da rotina de identificação dos modelos autoregressivos fuzzy foram realizadas. Para demonstrar a eficácia da metodologia proposta, foram implementados quatro estudos de caso a partir de dados disponíveis na literatura. Os resultados confirmaram o bom desempenho do algoritmo proposto, permitindo a obtenção de um erro de previsão pequeno, sobre tudo, em comparação com metodologias de identificação paramétricas consolidadas na literatura. As projeções produzidas pelo novo método proposto, quando submetidas ao conceito de intervalo de confiança fuzzy, demonstraram uma precisão satisfatória.

  • DENIS CARLOS LIMA COSTA
  • Despacho Ótimo de Redes Integradas de Energia Elétrica e de Gás Natural com Restrições de Segurança Via Árvores de Decisão.

  • Data: 07/12/2016
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  • Esta Tese propõe um método de despacho seguro baseado em Árvores de Decisão (AD) aplicado em Redes Integradas de Energia Elétrica e de Gás Natural (RIEEGN) com contingências plausíveis que podem causar violações. Ajustes preventivos para a geração de energia elétrica e produção de gás natural ótimos são realizados com base nas regiões de segurança e limites de variáveis de controle determinadas pelas ADs. As regras da AD que descrevem as regiões de segurança são facilmente interpretáveis como restrições que garantem a segurança dos sistemas das RIEEGN, podendo ser incluídas nas rotinas de otimização de energia elétrica e reescalonamento da produção de gás natural. Algumas contingências críticas específicas foram aplicadas ao sistema de tese 118-bus IEEE integrado com a rede de gás natural 15-nós. Tais contingências são tomadas como exemplos para demonstrar uma aplicação promissora do método de despacho seguro proposto para restaurar a segurança das RIEEGN.

  • MANOEL HENRIQUE REIS NASCIMENTO
  • Uma Nova Solução para a Otimização do Despacho Econômico e Ambiental utilizando Metaheurísticas da Computação Bio-Inspirada

  • Data: 02/12/2016
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  • Esta Tese apresenta como proposta a implementação e análise de técnicas computacionais, baseadas em algorítmos evolucionários, que sejam apropriados para a solução de problemas de otimização aplicados ao Despacho Econômico de Carga (DEC) e ao Despacho Econômico de Emissões e Carga (DEEC) em usinas Termoelétricas (UTEs). Neste sentido, inicialmente, o presente texto apresenta uma descrição dos processos de eficiência energética e exergética de motores à combustão interna, os quais serão utilizados neste trabalho, e formula o problema de otimização do Despacho Econômico de Carga baseado em diversas técnicas da Computação Evolutiva para a resolução e análise dos processos termodinâmicos das UTEs. Na sequencia, formula-se o problema de otimização multiobjetivo em nível computacional para ser resolvido com foco na utilização de alguns tipos de algoritmos evolutivos (Algoritmo Genético de classificação não-dominado II - NSGA - II), propondo-se assim, ações para a aplicação das ferramentas desenvolvidas na solução de casos práticos, baseados até o presente momento, em problemas de despacho econômico de carga. Pretende-se na sequência do desenvolvimento da tese de doutorado introduzir a questão relativa às emissões.

  • JUAN FERREIRA VIDAL
  • Metaheurísticas Populacionais: Estudo Comparativo na Sintonia de Parâmetros de Controladores Clássicos

  • Data: 02/12/2016
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  • As metaheurísticas populacionais são técnicas pertencentes ao campo da Inteligência Computacional baseadas em modelos naturais e surgiram como alternativas para resolver problemas de otimização, onde as técnicas tradicionais não podem ser aplicadas, ou ainda onde não se dispõe de um modelo de solução para o problema, fazendo com que a solução seja encontrada por intermédio de meios empíricos. Diante da capacidade de oferecer soluções aceitáveis, em um tempo hábil, para muitos dos problemas complexos encontrados, as metaheurísticas populacionais vêm sendo aplicadas com êxito diferentes problemas de sistemas de controle encontrados na literatura. Este trabalho apresenta, de um modo geral, como as metaheurísticas vêm sendo aplicadas na solução de problemas de controle e realiza um estudo comparativo de desempenho entre quatro algoritmos bioinspirados na sintonia dos parâmetros de um controlador Proporcional-Integral-Derivativo (PID). Foram utilizados os seguintes algoritmos: Algoritmo Genético (AG), Algoritmo genético no Modelo de Ilhas (AGMI), Bacterial Foraging Optimization (BFO) e o Particle Swarm Optimization (PSO). Os resultados demonstram que os algoritmos apresentam um ótimo desempenho para a sintonia do PID, produzindo resposta que atendem as exigências de projetos. Foram utilizados diferentes sistemas com características distintas para avaliar os algoritmos. Considerando os resultados obtidos, o PSO se mostrou como o melhor algoritmo entre os quatros usados, produzindo resposta em um tempo mais rápido e apresentando menor desvio padrão nos ensaios realizados.

  • FITERLINGE MARTINS DE SOUSA
  • Análise Teórica de Filtros em estruturas EBG e em Guias de Ondas de Cristais Fotônicos

  • Data: 25/11/2016
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  • Este trabalho apresenta uma análise teórica de filtros utilizando estruturas Eletromagnetic Bandgap (EBG) e Guias de Ondas de Cristais Fotônicos. Em comparação com filtros convencionais, filtros com estruturas EBG tem melhores características de banda de rejeição na faixa de microondas. Na estrutura de filtro são feitos furos no plano terra e posteriormente esses furos terão o seu diâmetro alterado visando melhorar a qualidade da banda de rejeição e a obtenção de duas bandas de rejeição. Já no guia de ondas de cristais fotônicos são feitos defeitos na estrutura visando obter resultados no regime diferente de operação, neste caso no regime óptico. As referidas simulações foram feitas com o software comercial Ansoft HFSS para a estrutura EBG e Comsol para o guia de ondas de cristais fotônicos. Os efeitos dos parâmetros físicos das estruturas em relação a características de filtragem são estudados em ambos os filtros. Os resultados do procedimento de criação e de simulação são descritos e possíveis aplicações dessas estruturas de filtro são discutidas neste trabalho. A faixa de rejeição particularmente ampla é alcançada pelos circuitos apresentados neste trabalho bem como dupla banda de rejeição.

  • BILLY ANDERSON PINHEIRO
  • Uma Abordagem SDN para Virtualização de Redes

  • Data: 25/11/2016
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  • As Redes Virtuais De nidas por Software (virtual SDN networks - vSDNs) surgiram da associação de virtualização e Redes De nidas por Software (Software-De ned Networking - SDN), proporcionando maior controle e melhor utilização dos recursos de rede. Varios trabalhos ja mostraram a viabilidade e benefícios dessa abordagem. No entanto, o tema ainda carece de soluções que possam virtualizar uma rede de forma escalável, intuitiva e simpli cada. Desta forma, esta Tese propõe uma abordagem SDN para a virtualização de redes com o objetivo de reduzir as limitações em vSDNs. Sendo assim, sugere-se adotar na virtualização de rede a separação entre planos de dados (distribuído) e
    controle (centralizado), visão global da rede e uso de abstração de fluxo para gerir a comunicação entre os diferentes pontos. Para sustentar nossa proposição, três soluções foram desenvolvidas: o CIM-SDN (Common Information Model for Software-De ned Networking), para viabilizar o uso de representação formal dos novos elementos das vSDNs; o NVP (Network Virtualization Proxy), para prover maior escalabilidade atraves da separação do plano de controle em partes centralizadas e descentralizadas; e o GVL (Graph Virtualization Layer), para fornecer maior uso de abstrações entre o hypervisor e os controladores simpli cando, assim, o entendimento e uso da rede. Foram realizadas provas de conceitos para as três soluções propostas, demonstrando a viabilidade da abordagem.

  • FLAVIANO RAMOS PEREIRA JUNIOR
  • Redes Neurais Diretas e Recorrentes na Previsão do Preço de Energia Elétrica de Curto Prazo no Mercado Brasileiro

  • Data: 11/11/2016
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  • Nos estudos sobre o Mercado de Energia do Brasil existem poucos trabalhos sobre predição do preço de energia elétrica em curto prazo. Os que existem utilizam modelos preditores do tipo ARIMA e Rede Neural Direta, entretanto com a rede neural sem método de seleção das variáveis de entrada ou dos atrasos das entradas. Este artigo apresenta o uso de redes neurais diretas e recorrentes para a previsão do preço de energia elétrica de curto prazo brasileiro com uso da técnica de correlação para seleção das variáveis de externas da rede e também para escolha dos atrasos nestas variáveis selecionadas. Mostra-se que, na previsão um passo a frente, a rede direta supera o desempenho da rede recorrente para esta série, além disso, a seleção dos atrasos nas variáveis de entrada pode melhorar o desempenho da rede direta.

  • LIVIANE PONTE REGO
  • Estratégia para Predição de Consumo de Energia Elétrica de Curto Prazo: Uma abordagem baseada em densificação com Mean-Shift para tratamento de Outliers

  • Data: 04/11/2016
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  • Estratégias de predição de curto prazo é uma importante ferramenta usada para planejamento e operação de Sistemas Elétricos, bem como fundamentais para o processo de suporte à decisão para compra e venda de Energia Elétrica no mercado futuro. Nesse sentido, como um caso particular, tem-se a predição de consumo em dias especiais (feriados, ou dias atípicos, por exemplo), que pode ser uma tarefa complexa, dado seu comportamento anormal, quando comparado à predição de consumo em dias comuns. Contudo, seu número reduzido de amostras dificulta o treino e validação adequados dos algoritmos de predição. Este trabalho propõe um modelo para predição de carga de curto prazo que utiliza a técnica Mean-Shift para estudo, tratamento e densificação dos valores de consumo em dias especiais, e algoritmos de Redes Neurais Artificiais e Regressão Linear Múltipla para predição. O modelo foi aplicado em um problema de predição de carga da Concessionária de Energia Elétrica da região Norte do Brasil, que resultou na melhoria da acurácia já obtida pelos métodos já utilizados pela Concessionária.

  • FRANSERGIO MARTINS CARVALHO
  • Uma Estratégia Ativa para Detecção de Ilhamento em Geradores Fotovoltaicos por meio de Injeção de Sinais de Teste

  • Data: 27/10/2016
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  • Uma Estratégia Ativa para Detecção de Ilhamento em Geradores Fotovoltaicos por meio de Injeção de Sinais de Teste

  • CASSIO ANDRE SOUSA DA SILVA
  • Correção de Apagamentos em Rajadas utilizando Códigos LDPC gerados pela Composição de Matrizes Bases e pelos Movimentos de Matrizes Circulantes

  • Data: 21/10/2016
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  • São propostos neste trabalho procedimentos para a construção de matrizes bases baseados na álgebra e na geometria. Essas matrizes bases servem de plataforma para gerar as matrizes cheque paridade na correção de erros em rajadas de códigos LDPC. É utilizado superposição nas matrizes bases e movimentos das matrizes clientes circulantes. É usada codificação de baixa complexidade e o algoritmo interativo soma-produto para mostrar os bons resultados das duas construções. Foram gerados vários códigos LDPC (matrizes) e os resultados obtidos comparados com outros códigos da literatura. Os códigos gerados foram aplicados na correção de apagamentos apresentando um bom desempenho.

  • DIEGO BRANCHES VILAR
  • Gerenciamento de Energia Residencial com Geração Fotovoltaica utilizando Recozimento Simulado

  • Data: 16/09/2016
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  • A evolução das redes tradicionais em redes inteligentes tem contribuído para o aumento da penetração da geração distribuída nos sistemas elétricos. Além disso, a maior integração da Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) com os Sistemas Elétricos de Potência (SEP) tem possibilitado o envolvimento do consumidor à gestão da demanda, que ganhou um interesse crescente nos últimos anos. Apesar de ser um tema discutido desde meados de 1980, somente com o advento das Redes Inteligentes o mesmo passou a ser mais difundido. Nesse sentido, o consumidor deve ter o conhecimento das estratégias de gerenciamento pelo lado da demanda (GLD) para poder tirar vantagem deste programa. Portanto, Esta dissertação de mestrado tem como objetivo desenvolver uma metodologia de gerenciamento de energia residencial (do inglês, Home Energy Management System - HEM), para auxiliar o cliente na tomada de decisões quanto ao deslocamento de carga fornecendo propostas de agendamento para o consumo de energia em residências, em resposta aos sinais tarifários, de modo a reduzir os gastos do consumidor com a compra de energia fornecida pela concessionária e otimizar o uso da geração fotovoltaica.

  • LEO CESAR PARENTE DE ALMEIDA
  • Obtenção e Análise da Performance de Portas Lógicas Totalmente Ópticas baseadas em Guias de Cristais Fotônicos

  • Data: 09/09/2016
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  • Nesta dissertação, foi utilizado o conceito de Cristais Fotônicos (PhCs) para a simulação numérica de duas portas lógicas totalmente ópticas, ou seja, portas NOT e NAND. Estas novas estruturas totalmente ópticas são compostas por um anel ressonador de cristal fotônico não linear (PCRR) em duas dimensões (2-D), feito de hastes dielétricas de silício (Si) no substrato de ar. O método da expansão em ondas planas (PWE) e o método das diferenças finitas no domínio do tempo (FDTD) são utilizados para analisar o comportamento destas estruturas. O método PWE é utilizado para calcular o intervalo de banda fotônica das estruturas de PhC, que é de 0,2654-0,3897 (/ λ). As redes quadradas das portas lógicas (NOT e NAND) fabricadas são implementares no comprimento de onda operacional igual a 1700 nm. Por serem baseadas em cristais fotônicos, são bastante compactas e podem ser projetadas em dimensões bastante reduzidas, contribuindo assim com a densidade de integração de componentes em sistemas de comunicações ópticas. Os resultados das simulações mostram que as estruturas propostas são potenciais candidatas para a concepção de circuitos ópticos digitais ultra-rápidos e altamente vantajosos com alto poder de transmissão, simples design, além de serem fortemente aplicáveis para a fabricação de circuitos integrados fotônicos, devido à sua simples estrutura e o seu claro princípio de funcionamento.

  • LIDIO MAURO LIMA DE CAMPOS
  • UMA METODOLOGIA BIOLOGICAMENTE INSPIRADA PARA PROJETO AUTOMÁTICO DE REDES NEURAIS ARTIFICIAIS USANDO SISTEMAS-L PARAMÉTRICOS COM MEMÓRIA

  • Data: 26/08/2016
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  • Essa tese propõe um algoritmo neuro-evolutivo (ANE) que utiliza um esquema de codificação indireto compacto para representar seus genótipos (um conjunto de dez regras de produção de um sistema de lindenmayer com memória), além disso, possui a habilidade de reuso dos genótipos e automaticamente construir redes neurais modulares, hierárquicas e recorrentes. Um algoritmo genético evolui um sistema de lindenmayer (sistema-l) que é usado para projetar a arquitetura de redes neurais. Essa codificação neural proporciona redução de escalabilidade e do espaço de busca em relação a outros métodos, possibilitando uma busca mais eficiente no espaço infinito de arquiteturas de redes neurais. Em adição, o sistema usa um mecanismo de checagem paralelo do genoma que aumenta o paralelismo implícito e a convergência do AG. A função fitness do ANE recompensa redes neurais que são facilmente implementadas. Essa é a primeira tentativa de gerar redes recorrentes a partir dessa combinação de metáforas. O ANE foi testado utilizando cinco bancos de dados do mundo real para classificação e três bens conhecidos para predição de séries temporais (PST). Os resultados são estatisticamente comparados com algoritmos proeminentes citados no estado da arte e com vários métodos de predição (ADANN, ARIMA, UCM e Forecast Pro®). Na maioria dos casos, o ANE superou os outros métodos produzindo classificação e predição de séries temporais mais precisas com um menor esforço computacional. Esses resultados são atribuídos a melhoria da eficácia e eficiência no processo de tomada de decisão. O resultado é uma arquitetura de rede neural otimizada para resolver problemas de classificação e simular problemas dinâmicos.

  • SUZANE CRUZ DE AQUINO MONTEIRO
  • Ações de Eficiência Energética em Navios: Estudo de caso em um Navio Patrulha da Marinha do Brasil

  • Data: 26/08/2016
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  • Apresentar medidas eficiências energética para o sistema de iluminação e em alguns motores elétricos do Navio Patrulha P-49

  • DIORGE DE SOUZA LIMA
  • Desenvolvimento de um Simulador de Redes Elétricas para Estudos da Propagação de Harmônicos

  • Data: 23/08/2016
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  • Desenvolvimento de um Simulador de Redes Elétricas para Estudos da Propagação de Harmônicos

  • MARCELO BRAZÃO E SILVA BRANDÃO
  • Desenvolvimento e Implementação da Técnica Electric Charge Gaussian Gradation Method (ECGGM) aplicada ao Método Radial de Interpolação por Pontos (RPIM) com Truncagem ADE-PML

  • Data: 19/08/2016
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  • Neste trabalho, uma metodologia aperfeiçoada meshless de discretização, baseada no método CLDM,  é introduzida. Com o aperfeiçoamento apresentado, é possível aumentar a densidade de nós de forma controlada em regiões de bordas e cantos de espalhadores imersos no espaço de análise de uma forma natural, modificando-se gradualmente as cargas dos nós usando funções Gaussianas. Observa-se que, com uma maior concentração de nós na vizinhança das interfaces de meios distintos, aumenta-se substancialmente a precisão das soluções numéricas das equações de Maxwell obtidas com o método Radial Point Interpolation Method (RPIM), devido ao cálculo apropriado dos gradientes de campo próximos às regiões de fronteira. Vários outros benefícios relevantes resultantes da nova técnica são observados e destacados.Além disso, a mplementação computacional da ADE-PML para truncar o método meshless RPIM  é apresentada de forma inédita. As equações usadas na região absorvente são obtidas no domínio do tempo através de equações diferenciais auxiliares. A formulação desenvolvida  é validada através de experimentos numéricos relativos ao cálculo do erro relativo de reflexão do material absorvente. A aplicação da ADE-PML também é validada através  do  cálculo da seção reta radar (RCS) de um espalhador cilíndrico metálico, que possui solução analítica exata conhecida. A fórmulação proposta produz equações de atualização de campo livres dos chamados split fields característicos da PML original. As convoluções recursivas usadas pela CPML não são usadas, evitando-se assim problemas de absorção quando pequenos passos de tempo são empregados.

  • JULIANA PORTUGAL DA COSTA
  • Análise Dinâmica da Condição de Runaway em Reguladores de Tensão devido à Presença de Geração Fotovoltaica nas Redes de Distribuição

  • Data: 19/08/2016
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  • Análise Dinâmica da Condição de Runaway em Reguladores de Tensão devido à Presença de Geração Fotovoltaica nas Redes de Distribuição

  • FLAVIO HERNAN FIGUEIREDO NUNES
  • Desenvolvimento e Implementação de um Sistema de Monitoramento de Integridade Estrutural baseado em Rede de Sensores.

  • Data: 12/08/2016
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  • Este trabalho tem como objetivo mostrar o desenvolvimento de um sistema para monitoramento de integridade estrutural, empregando rede de sensores.

    O projeto do nó sensor permite que seja configurável, ao ponto de aceitar diversos tipos de sensores, tais como extensômetro, acelerômetro, sensor de temperatura, sensor de humidade, também foi previsto o uso das tecnologias de comunicação com e sem fio. Ao contrário dos sistemas convencionais que são centralizados empregando longos cabos, o uso de uma rede de sensores e uma abordagem descentralizada, permitindo que os sensores fiquem mais próximos do circuito condicionador, isso traz alguns benefícios, como a redução do comprimento dos cabos dos sensores, diminuição da captação de ruído eletromagnético e a diminuição da impedância dos cabos, melhorando a resposta dos sinais gerado pelos sensores.

  • EVELIN HELENA SILVA CARDOSO
  • ANÁLISE DO IMPACTO DO ALGORITMO DE ESCALONAMENTO DE RECURSOS NO DESEMPENHO DE REDES VEICULARES UTILIZANDO O LTE COMO TECNOLOGIA DE ACESSO

  • Data: 11/08/2016
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  • Intelligent Transport Systems are several information and communication technologies applied to vehicular transportation. It is called intelligent due to its memory capacity, sensing, communication, information processing and adaptive behavior. Within this universe, the Vehicular Ad-hoc Networks (VANET) provide communication between vehicles, as well as the telecommunications infrastructure over the roads. In order to achieve connectivity continues with high data rate and low latency, the integration of vehicular networks with LTE system is pointed as a potential access technology solution. There are many challenges found to reach the QoS requirements characteristic of entertainment applications, road safety and traffic efficiency. Therefore, this dissertation proposes a methodology for the study of the impact of radio resource scheduling algorithms for vehicular networks using LTE as the access technology. This study uses a discrete simulation approach, carried out with NS-3 and SUMO tools, to evaluate five scheduling algorithms: RR, PF, TTA, CQA and PSS. The criteria used in the analysis are throughput, delay, packet loss, spectral efficiency, fairness and qualitative analysis of computational complexity. The results indicate for vehicular networks is more appropriate to apply strategies that guarantee high level of fairness between connected vehicles. The evaluation also confirm the need to use algorithms more specific, taking into account the data generation pattern of these kind of application, with the aim to ensure the best performance for the network.

  • IURY DA SILVA BATALHA
  • Estudo da Tecnologia IEEE 802.11ac para o Desenvolvimento de Modelos Empíricos e Cross-Layer

  • Data: 03/08/2016
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  • Dentro do contexto de estudos relacionados a transmissão de vídeo usando as redes sem fio, este trabalho apresenta dois modelos, o primeiro faz a predição da perda de propagação em relação ao número de paredes, distância e potência. Outro para mensurar o valor da perda de qualidade do vídeo usando a métrica PSNR, em relação ao número de paredes, distância e potência recebida. Foram realizadas campanhas de medições no bloco de salas do ITEC (Instituto de Tecnologia) e no LCT (Laboratório de Computação e Telecomunicações) para a construção da base de dados. O Planejamento da campanha de medições usou algumas estratégis, dentre elas a realização de teses utilizando a distância variável sem levar em conta o numero de parades no caminho direto entre o servidor e o cliente, os outros testes foram feitos com a distãncia fixa e adicionados paredes em seu caminho para obter a perda por obstáculos (paredes) e outra construída por radiais dentro do ambiente. Para as modelagens foi usada a média dos dados coletados para que se possa ter um melhor comportamento da base de dados e com isso obter um melhor ajuste, além disso, foi aplicada a técnica de resíduos  junto a mínimos quadrados lineares para determinar os valores das constantes nas equações.

  • RICARDO BASTOS PIQUEIRA RIBEIRO
  • Análise de Certificação de Edificação Pública de Ensino e Pesquisa visando nível A pelo RTQ-C através de Ações de Eficiência Energética e Análise Econômica

  • Data: 07/07/2016
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  • O trabalho apresenta a análise de eficiência energética predial feita no edifício do Ceamazon, laboratório de pesquisas vinculado à Universidade Federal do Pará. Para este estudo foi utilizada a metodologia prescritiva do Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Comerciais, de Serviços e Públicas – RTQ-C. A análise foi feita principalmente nos sistemas de iluminação artificial e condicionamento de ar, visto que uma análise prévia dos dados de envoltória do prédio já havia coletado bons resultados. Serão apresentados também propostas de inclusão de alternativas energéticas para o edifício, visando uma eficiência energética ainda maior, bem como análises de viabilidade econômica do projeto utilizando o software RetScreen.

  • JEFFERSON SOUZA COSTA
  • Análise de um Sensor baseado em Ressonância de Superfície de Plasma Acoplado a um Arranjo Periódico de Nanopartículas Metálicas

  • Data: 05/07/2016
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  • Sensores SPR são dispositivos fotônicos baseados na ressonância de superfície de plasma (SPR), que consiste na oscilação longitudinal coletiva do gás de elétrons livres na interface entre um metal e dielétrico. Devido sua sensível resposta à estímulos superficiais, o uso de sensores SPR tem sido relatado para diversas aplicações. Neste trabalho, avalia-se um sensor SPR acoplado à um arranjo periódico de nanopartículas metálicas, o que pode representar a imobilização superficial de nanopoluentes metálicos gerados, por exemplo, a partir do processo de fabricação de nanocomponentes. A estrutura multicamada do sensor SPR é composta por um prisma, um filme fino de outro e uma camada de SiO². A otimização da estrutura multicamada do sensor para detecção e caracterização de parâmetros estáticos das nanopartículas metálicas, é um dos principais objetivos das análises teóricas desenvolvidas neste trabalho.

    A análise teórica é baseada no modelo de permissividade efetiva de Maxwell Garnett, por meio do qual representa-se o arranjo de nanopartículas esféricas por uma camada homogênea e permite tratar a estrutura do sensor SPR acoplado ao arranjo como uma estrutura multicamada planar. Considera-se também nanopartículas esféricas com casca dielétrica, o que resulta na modificação do modelo de permissividade efetiva. A propagação da onda eletromagnética é avaliada pelo método do coeficiente de reflexão generalizado para estrutura multicamadas.

    O modelo analítico apresenta limitações quanto à dimensão das nanopartículas e a distância entre as mesmas no arranjo periódico, pois o modelo de permissividade não considera as perdas por espalhamento ou a interação dos momentos de dipolos das nanopartículas esféricas. Compara-se então, os resultados do modelo analítico com um modelo numérico, obtido por simulação no ambiente 3D do \textit{software} COMSOL®, no intuito de validar o modelo analítico. O método analítico se mostrou preciso para uma faixa adequada dos parâmetros do arranjo periódico. Os resultados Teóricos (analíticos e Numéricos) são também comparados aos resultados experimentais obtidos para o sensor SPR sem as nanopartículas, o que revelou grande precisão nos métodos teóricos em relação aos dados experimentais.

    As análises paramétricas da estrutura do sensor SPR, como a espessura do filme de metal para melhor acoplamento do modo de onda SPP (Surface Plasmon Polaritons) e da espessura da camada de SiO² para avaliação dos modos de onda guiado, revelaram que modos de onda guiados de várias ordens podem ser acoplados na estrutura do sensor SPR, desde que a camada de SiO² tenha a espessura adequada. Por meio das análises paramétricas do arranjo de nanopartículas, foi possível ajustar a espessura da camada de SiO² para maior sensibilidade da resposta do servidor à variações no arranjo periódico.

     

  • ANA CAROLINA NEVES PARDAUIL PIRES
  • Uso de Técnicas de Mineração de Dados para a Extração de Indicações de Falha na Operação de Hidrogeradores a partir de Medidas de Descargas Parciais

  • Data: 17/06/2016
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  • Uso de Técnicas de Mineração de Dados para a Extração de Indicações de Falha na Operação de Hidrogeradores a partir de Medidas de Descargas Parciais

  • LUCIANO SILVA DOS SANTOS
  • Estudo dos Efeitos das Descargas Atmosféricas nos Índices de Desempenho das Subestações de Vila do Conde e Subestação de Marabá

  • Data: 10/05/2016
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  • Este trabalho tem como objetivo apresentar os efeitos de descargas atmosféricas nos índices de desempenho na SE VDC (subestação de Vila do Conde) e SE MB (subestação de Marabá), onde estão situadas na região norte, no estado do Pará, integrando o Sistema Norte - Nordeste de Transmissão da ELETRONORTE, estando interligada à UHE Tucuruí. No período de 2004 a 2013, estabelecendo a relação entre as informações meteorológicas cedidas pelo SIPAM e dados fornecidos pelo centro de operações da Eletronorte de forma a realizar e determinar os efeitos nocivos das descargas atmosféricas, os quais são responsáveis pela intensificação de interrupções no fornecimento de energia elétrica. A análise é restrita à área de atuação da Eletronorte SE VDC e SE MB que tem grande parte de suas Linhas de Transmissão de energia instaladas no Norte do Brasil.

    O estudo desenvolvido evidência os desligamentos por descargas atmosféricas na linha de transmissão VDC/CASTANHAL de 230 KV e no disjuntor de 500 KV VCDJ7-08 e linha de transmissão MB/Imparatriz de 500 KV. Os resultados demonstram que a incidência de um raio pode causar surtos diretos e indiretos em linhas de transmissão e subestações de alta potência. Neste contexto justifica o estudo de formas eficientes de prevenção, sendo uma das finalidades desta obra, que tem como objetivo geral apresentar informações relativas aos efeitos produzidos pela ação de descargas atmosféricas em subestações do setor elétrico quanto à qualidade de energia, em especial nas SE VDC e MB– Sistema Eletrobrás-Eletronorte.

  • REGINA DE NASARE ALMEIDA DO NASCIMENTO
  • MODELAGEM NEURO-FUZZY DE PERDAS DE PROPAGAÇÃO PARA PLANEJAMENTO DE REDES LTE

  • Data: 06/05/2016
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  • The development of mobile communication technologies is associated to the
    demand of services by users who are more and more using the data services than
    voice. And to keep up with those demands the telecommunication enterprises seek
    to meet with new technologies this user searching for speed and quality in the
    service used by mobile networks. The technology LTE (Long Term Evolution) has
    shown flexible features that stand out in relation to the technologies that preceded it
    as the GSM and UMTS and the operators to meet the goals of existing networks
    such as multimedia services, spectral efficiency and business for mobile broadband.
    The organization that developed the LTE specifications is the 3GPP (3rd Generation
    Partners Project) and standardized by the European Standards Institute in the area
    of Telecommunications ETSI (European Telecommunications Standard Institute).
    This dissertation was realized a study about propagation losses in outdoor
    environment, from models found in the literature and suitable for the propagation
    channel. Performance results are presented using the metrics of root mean square
    error and standard deviation and the graphical representation of data measured. And
    to helpful to understand this analysis is interesting to map the area and deploy or
    adapt planning tools of coverage with more accurate and efficient. The data used in
    this study was collected on some main roads in the Castanhal city, of Pará state,
    northern Brazil. The frequency of the transmitted signal used for LTE is 1.800 MHz
    and the method used to predict propagation loss was Neuro-Fuzzy. This system uses
    the techniques of Computational Intelligence that combines Artificial Neural Networks
    (ANN) and Fuzzy Logic (LF) and have demonstrated ability to solve different types of
    problems in various applications in different areas. And through this technique, the
    comparison between the results predicted by the proposed method and literature
    propagation models to provide an analysis by the signal characteristics in specific
    channels, observing the limitations and local features.

  • WELLINGTON DA SILVA FONSECA
  • ANÁLISE DE ESFORÇOS ELETROMAGNETO-MECÂNICOS NOS ENROLAMENTOS DE UM TRANSFORMADOR SOB CONDIÇÕES DE CORRENTES DE INRUSH

  • Data: 27/04/2016
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  • O principal objetivo deste trabalho é contribuir para a investigação de forças eletromagnéticas, deformação estrutural, estresses e fator de segurança em transformadores quando o mesmo é energizado. A metodologia é baseada na modelagem de um transformador monofásico 50 MVA submetido a correntes de Inrush através do método dos elementos finitos (MEF). Nesta perspectiva, a condição de dispersão no transformador e para encontrar os valores de forças em direções axiais e radiais. Estas componentes são distribuídas ao longo dos enrolamentos energizados para observar o carregamento mecânico nos enrolamentos de alta tensão.

  • FERNANDO DE SOUZA BRASIL
  • Desenvolvimento de sensores Eletromagnéticos para Medição de Descargas Parciais nos Enrolamentos Estatóricos de Hidrogeradores

  • Data: 14/04/2016
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  • ESTE TRABALHO APRESENTA UM ESTUDO SOBRE A MEDIÇÃO DE DESCARGAS PARCIAIS EM BARRAS E BOBINAS ESTATÓRICAS DE HIDROGERADORES ATRAVÉS DE SENSORES NÃO CONVENCIONAIS, COMO ACOPLADORES DIRECIONAIS E ANTENAS.

  • PIEDY DEL MAR AGAMEZ ARIAS
  • IMPACTO DA PROTEÇÃO DO TIPO CROWBAR DOS AEROGERADORES DE INDUÇÃO DUPLAMENTE EXCITADOS NOS SISTEMAS DE PROTEÇÃO DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO

  • Data: 07/04/2016
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  • A contínua incorporação de geração distribuída às redes de energia elétrica no mundo, a partir de fontes renováveis, tem contribuído positivamente no fornecimento de energia, na eficiência energética e na redução de gases poluentes. Apesar disso, novos desafios relacionados com as mudanças na qualidade da energia, a estabilidade do sistema e os níveis de curto circuito, dentre outros, continuam sendo alvo de pesquisas. O Brasil tem adicionado nos últimos anos uma importante quantidade de gigawatts às redes graças a conexão de grandes parques eólicos. Adicionalmente, as recentes possibilidades para que os consumidores se tornem pequenos geradores e troquem energia nas redes de distribuição, visa a conexão de outra quantidade de gigawatts. Diante disto, este trabalho apresenta as análises do impacto da atuação da proteção do tipo crowbar dos aerogeradores de indução duplamente excitados (DFIG) sobre os sistemas de proteção empregados nas redes de distribuição radiais, visando avaliar a influência que exerce sobre a coordenação das funções de proteção de sobrecorrente quando ocorrem faltas na rede. Para garantir este objetivo, avaliações das contribuições às correntes de curto-circuito do DFIGs ligados à rede durante perturbação, são efetuadas no software DIGSILENT Power Factory 14.1, sob a consideração de dois casos de operação do DFIG. Um deles contempla a não inserção da proteção do tipo crowbar e o outro considera a inserção desta proteção durante uma perturbação na rede. A estratégia para implantar a proteção do tipo crowbar estabelece a inserção de resistências ao circuito do rotor do DFIG quando forem ultrapassados limites de corrente no rotor e tensão no ponto de conexão. Os resultados obtidos fornecem informações relevantes relacionadas com as mudanças nos níveis de curto-circuito, as quais devem ser contempladas nos estudos prévios à conexão de novos DFIG, devido a importância que representam para coordenar as funções de proteção de sobreccorrente sob considerações dinâmicas e em regime permanente.

  • CINDY STELLA FERNANDES
  • DESENVOLVIMENTO DE SENSORES BASEADOS EM FIBRA ÓPTICA PARA MONITORAMENTO ESTRUTURAL

  • Data: 01/04/2016
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  • investigação e o desenvolvimento de sistemas para a medição de parâmetros físicos e mecânicos de integridade estrutural, pode permitir a prévia detecção de colapsos, processos de deterioração e outros fatores naturais e/ou provocados pelo homem. Nesse caso, a medida desses parâmetros em tempo real é crucial para a identificação, localização e quantificação de danos, e também para melhorar a manutenção e segurança dessas estruturas. Medições de curvatura e vibração são importantes para o monitoramento estrutural devido a sua relação com as respostas dinâmicas de estruturas de engenharia. Nessa tese, estruturas de descasamento de diâmetro de núcleo são propostas e experimentalmente investigadas para sensoriamento de curvatura e vibração. Entre as análises, duas configurações exibiram um melhor desempenho, uma abordagem usa uma estrutura formada pela emenda de uma pequena seção de fibra multimodo não revestida entre duas fibras monomodo padrão (SMS), combinada com um espelho óptico em fibra na sua extremidade, e a outra abordagem é formada pelo sanduíche de uma seção de fibra monomodo entre duas pequenas seções de fibra multimodo, emendadas entre duas fibras monomodo padrão (SMSMS). O dispositivo SMS é analisado através de medidas experimentais e simulações numéricas. Na análise experimental de curvatura, o sensor SMS proposto gera padrões de interferência destrutiva e aumenta a perda óptica se é curvado, variando somente a atenuação do sinal óptico sem variação do comprimento de onda. A modelagem numérica é feita com o método de propagação de feixe por diferenças finitas através da utilização do software BeamProp 9.0 da empresa RSoft. O sensor SMSMS possui duas seções MMF que agem como acoplador e reacoplador de modos de núcleo-casca, e a seção SMF ao meio atua como o “braço” de interferência. Assim os modos da casca que se propagam na seção SMF do meio tornam-se sensíveis às frequências aplicadas. Este dispositivo foi analisado experimentalmente como sensor de vibração e provou ser adequado para monitorar frequências tão baixas como 0.1 Hz. As configurações de sensores propostos apresentam várias características interessantes, tais como fácil fabricação, baixo custo, alta eficiência e alta sensibilidade. Embora o processo de fabricação das estruturas não seja muito preciso, o que afeta sua reprodutibilidade, esses sensores são muito úteis numa vasta variedade de aplicações, tais como monitoramento de integridade estrutural.

  • SILVANA ROSSY DE BRITO
  • Estratégia para Análise da Concentração de Infraestrutura de Acesso às Tecnologias da Informação e Comunicação nos Municípios da Amazônia Legal Brasileira

  • Data: 31/03/2016
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  • O acesso à informação é um direito fundamental em sociedades democráticas, considerando essencial para o desenvolvimento econômico, igualdade social, melhoria nos serviços sociais, de saúde, educação e governança. Este estudo está situado sobre a concentração do acesso às Tecnologias de Informação e Comunicação (TICs) nos municípios da Amazônia Legal brasileira. Para isso, é proposto um modelo conceitual, a partir do qual são identificadas as principais variáveis de infraestrutura de acesso às TICs nos domicílios urbanos e rurais. A abordagem adotada permite: (i) analisar  tomando por base os municípios da Amazônia Legal brasileira em relação às demais regiões do país; (ii) analisar a distribuição espacial da concentração da infraestrutura de TICs no domicílios urbanos e rurais por município; e , (iii) investigar as associações entre os parâmetros que descrevem a posse de recursos de TICs nos domicílios urbanos e rurais com indicadores de renda, educação, tamanho populacional e existência de enrgia elétrica nos municípios.

  • ALEKSANDRA DO SOCORRO DA SILVA
  • Uma Metodologia para Acompanhamento e Monitoramento de Intervenções de Formação baseada em Análise e Mineração de Redes Sociais

  • Data: 30/03/2016
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  • Apesar dos avanços na qualidade e disponibilidade de tecnologias de informação e comunicação (TICs), o nível de acesso e habilidade no uso desses recursos ainda é desigual. Isto é particularmente evidente nos países em desenvolvimento. Para reduzir o fosso entre estes níveis de utilização das TICs, organizações (públicas e privadas) investem na expansão da infraestrutura, proporcionando acesso e formação para os indivíduos. Nesta tes, mostra-se que existe uma lacuna nas abordagens atuais, para acompanhar, monitorar e avaliar as intervenções de formação em TICs, que acontecem em grande escala. Assim, propões-se uma metodologia baseada em análise e mineração de redes sociais, baseada principalmente nas relações sociais on-line entre os participantes. Esta metodologia é aplicada em um curso de formação à distância realizado em diferentes regiões do Brasil. Os resultados permitem o acompanhamento da intervenção sob diferentes aspectos: (i) quanto ao tempo de formação; (ii) quanto ao papel e local dos participantes; e (iii) quanto à intensidade individual de uso dos partcipantes nas redes sociais analisadas

  • BRUNO NAZARENO PRAZERES DE MIRANDA
  • ESTIMAÇÃO DO LOCAL DE INCIDÊNCIA DA DESCARGA ATMOSFÉRICA UTILIZANDO O MÉTODO TOA E TEMPOS ARTIFICIAIS DE DETECÇÃO DOS SENSORES.

  • Data: 22/03/2016
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  • Ao longo dos anos, os relâmpagos constituíram o ponto central das pesquisas de diversas comunidades científicas e tecnológicas em todo mundo, sem dúvida pela sua natureza agressiva e devastadora, mas principalmente pelos prejuízos causados no setor elétrico, logo é necessário esclarecer, o que é e para que serve um Sistema de Localização de Tempestades (SLT). Este trabalho propõe demonstrar o funcionamento de um algoritmo utilizado em SLT que serve para localizar, em termos geográficos, descargas atmosféricas, utilizando os tempos de chegada dos sinais eletromagnéticos  nos elementos de sensores. Para elaboração deste trabalho foi utilizado o formato de dados gerados por sensores LPATS IV pertecentes a (REDE DO SIPAM) e estes dados foram gerados de forma artificial para a utilização no algoritmo. Esta localização será baseada em uma sequência finitas de regras que utilizará como ferramenta, a interseção de futuras hipérboles, resultantes da diferença dos tempos de chegada em cada sensor. O algoritmo é capaz de identificar o local de incidência da descarga atmosférica utilizando um simples sistema de três sensores capazes de formar hipérboles. Cada par de sensores define duas hipérboles formando ao todo seis hipérboles, pois cada hipérbole tem uma parte positiva e uma parte negativa, desta forma haverá duas interseções de três hipérboles. para análise do resultado é considerado o ponto de cruzamento mais próximo ao sensor que identificou a perturbação com menor tempo. Um estudo sobre a eletrecidade atmosférica, tipos de raios, emissão de ondas eletromagnéticas durante tempestades, tipos de sensores eletromagnéticos e redes de detecção de raios deram subsídio para o projeto do algoritimo desenvolvido.

  • TASSIO COSTA DE CARVALHO
  • Mecanismo de Roteamento Cross-Layer em Redes Móveis Ad hoc Sem Fio: Um Modelo de Inteligência Computacional com Eficiência Energética e Suporte a Mobilidade e QoE

  • Data: 18/03/2016
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  • A evolução das tecnologias sem fio levou à necessidade de fornecersuporte de rede para dados e aplicações de vídeo e, assim, promover o desenvolvimento de novos tipos de configurações de rede. MANET é um importante tipo de operação de rede que emprega mecanismos que podem permitir uma autoconfiguração dinâmica para desafiar os protocolos de roteamento. Esses protocolos também podem ser desafiados porque as falhas de energia estão se tornando mais graves do que as falhas de rede comuns; Além disso, a qualidade do fluxo multimídia corresponde a um tipo fuxo de dados que é cada vez mais prevalente nas redes atuais. Dessa forma, um novo mecanismo de roteamento cross-layer é proposto na intenção de fazer uma melhoria nos principais protocolos de roteamento. Isso envolve a adição de métricas de decisão para todas as camadas da rede em um mecanismo difuso baseada com garantias de QoS e QoE, índices de mobolidade e parâmetros de energia, escolhendo o melhor caminho utilizando a energia de uma melhor forma. A proposta foi avaliada em um simulador de redes que demosntra a eficiência aumentando a consciência de energia e maximizando o tempo de vida da rede.

  • CARLOS NATALINO DA SILVA
  • Exploring Service Relocation and Differentiation to Improve Survivability on Operation of Resilient Optical Cloud Networks

  • Data: 17/03/2016
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  • Nuvens ópticas são a junção de redes ópticas de transporte com computação em nuvem, permitindo o gerenciamento integrado de ambas as infraestruturas por um único controlador. Este gerenciamento integrado permite o surgimento de novos modelos de serviço como por exemplo demandas anycast formadas por uma demanda para a rede óptica (requisitando recursos de rede) e uma demanda de serviço para a nuvem (requisitando recursos de processamento e armazenamento) no mesmo ciclo de vida. Este novo paradigma permite a migração de serviços (habilidade de migrar um serviço que está em um datacenter para outro), o qual deve ser utilizado com moderação pois possuem execução complexa e demorada, podendo causar sobrecarga na rede ou datacenters envolvidos na operação. Atualmente trabalhos da literatura consideram um único modelos de demanda de serviço, o que pode não representar corretamente a variedade de demandas esperadas para serviços em nuvem. Neste contexto, propriedades e características de serviços afetados por falhas, como por exemplo a prioridade ou o tempo restante do serviço, podem ser estudados visando a melhoria da sobrevivência de tais serviços durante o processo de restauração de conexões. Esta tese propõe o estudo de nuvens ópticas e os impactos causados pelo uso de migração de serviços na sobrevivência destas nuvens. Para avaliar estes impactos, um cenário de simulação de nuvens ópticas é proposto, visando aumentar a heterogeneidade dos serviços considerados. O processo de restauração de serviços afetados por falhas na rede é estudado e novas estratégias para restauração de serviços capazes de migrar serviços entre datacenters são propostas visando aumentar a resiliência destas nuvens a falhas. As propostas são avaliadas em um conjunto de diferentes cenários, e comparadas com estratégias da literatura. Resultados mostram uma considerável melhoria na resiliência de nuvens ópticas quando usando as estratégias propostas.

  • LEILIANE BORGES CUNHA
  • PROJETO DE UM CONTROLADOR AMORTECEDOR ROBUSTO APLICADO A UM SISTEMA DE POTÊNCIA SUJEITO A INCERTEZAS PARAMÉTRICAS

  • Data: 16/03/2016
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  • Este trabalho apresenta o projeto de um Estabilizador para o amortecimento das oscilações eletromecânicas em sistemas elétricos de potência usando técnicas de controle robusto baseadas em incertezas paramétricas afins. Esses sistemas são representados por modelos que apresentam incertezas em seus parâmetros, referentes às variações das condições de operação. A metodologia de projeto é estruturada de forma a fornecer um estabilizador que forneça o máximo amortecimento ao sistema, especificado por um politopo de polinômios característicos. Para isso, usa-se a técnica de alocação robusta de polos e o teorema de Chebyshev, integrados à solução de técnicas de programação linear, para o projeto do controlador. Esta técnica permite incorporar restrições ao desempenho do sistema, correspondendo às incertezas presentes no sistema, deixando o projeto do controlador mais robusto. Comparações do controlador robusto com um controlador tradicional são feitas a fim de avaliar os resultados obtidos e validar as vantagens do uso de controladores robustos. Os resultados e as comparações são realizados em ambientes de simulação usando o software MATLAB/SIMULINK, que permite modelar e simular todos os tipos de sistemas dinâmicos

  • PRISCILA SIQUEIRA ARANHA
  • ANÁLISE DE CORRELAÇÃO DE FOCOS DE QUEIMADAS COM VARIÁVEIS CLIMÁTICAS NO MUNICÍPIO DE MARABÁ

  • Data: 10/03/2016
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  • A Amazônia é composta por uma grande diversidade de ecossistemas e formas de ocupação, assumindo uma grande variedade de configurações, envolvendo fatores espaciais, sociais, econômicos, agronômicos, que variam de região para região. Partindo dessa percepção do espaço amazônico, esta dissertação apresenta um estudo investigativo de cenários e suas correlações, com o intuito de quantificar e qualificar a força das relações e das dependências entre as diversas variáveis envolvidas, tais como fatores meteorológicos (umidade relativa, precipitação, velocidade do vento e temperatura) e o número de focos de queimadas, de forma a possibilitar a análise dos motivos que influenciam na degradação ambiental da área de estudo. Com a finalidade de validar a metodologia proposta, realizou-se um estudo no município de Marabá, área de projetos de assentamentos, cujo foco é analisar as correlações existentes entre as variáveis climáticas e os focos de queimadas nesta região, utilizando três cenários de estudo. Para tanto, utilizam-se alguns parâmetros estatísticos, a correlação de Pearson e as Redes Bayesianas a fim de estabelecer o grau de dependência entre as diferentes variáveis de interesse. A partir de tais estudos, é possível fazer-se um conjunto de inferências acerca do problema em estudo e possíveis alternativas, as quais equilibrem mais os cenários, em benefício da sustentabilidade do meio ambiente.

  • GILVAN SOARES BORGES
  • Modelagem de Par-Trançado para Comunicações em Banda Larga

  • Data: 07/03/2016
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  • Em última instância, o propósito de um modelo de linha de transmissão é descrever através de equações paramétricas a dependência de seus parâmetros secundários com a frequência. As causas de tal dependência podem ser agrupadas em duas grandes áreas: aquelas relacionadas a variações na geometria e propriedades elétricas da linha ao longo de seu comprimento (não uniformidades), e aquelas relacionadas a fenômenos eletromagnéticos como, o efeito pelicular, o efeito de proximidade e de dispersão dielétrica – que ocorreriam mesmo se a linha fosse perfeitamente uniforme. Nesta tese o enfoque é em um tipo específico de linha de transmissão, o par-trançado. Os modelos de par-trançado encontrados na literatura adotam considerações simplificadoras que nem sempre são realísticas. Por exemplo, ignoram a existência de um revestimento isolante nos condutores, as perdas dielétricas, etc. Além disso, esses modelos desconsideram completamente o efeito das não uniformidades, que são inevitáveis a todas as linhas de transmissão. A maioria desses fatores tornam os modelos de par-trançado válidos apenas para baixas frequências – até 30 MHz. Esses e outros fatores são levados em consideração para se desenvolver um novo modelo de par-trançado válido para uma ampla faixa de frequência, que vai desde o regime de corrente contínua até centenas de MHz. Esse novo modelo é comparado com os modelos tradicionais, mostrando-se como uma alternativa mais realística para simular a propagação de sinais em um par-trançado.

  • FABRICIO DE SOUZA FARIAS
  • DESIGNING COST-EFFICIENT-TRANSPORT SOLUTIONS FOR FIXED AND MOBILE BROADBAND ACCESS NETWORK

  • Data: 03/03/2016
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  • THIS THESIS FOCUSES ON THE TECHNO ECONOMICAL EVALUTION OF TRANSPORT SOLUTIONS FOR FIXED AND MOBILE BROADBAND ACCESS. FOR FUTURE FIXED BROADBAND WE PROPOSE PROTECTION DEPLOYMENTS BASED ON FIBER-WIRELESS SCHEMES, WHILE FOR FUTURE MOBILE ACCESS NETWORKS WE PROPOSE BACKHAUL ARCHITECTURES USING FIBER AND MICROWAVE BASED ON GREEN WIRELESS ACCESS NETWORKS DEPLOYMENT AND COPPER-LEGACY BACKHAUL INFRASTRUCTURE BASED ON BROWNFIELD MIGRATION, I.E., USING LEGACY INFRASTRUCTURE UP TO ITS CAPACITY EXHAUSTION.

    THE MAIN CONTRIBUTIONS GIVEN BY THIS THESIS ARE RELATED TO THE RESEARCH FIELD OF TOTAL COST OF INVESTMENT ON BROADBAND TRANSPORT INFRASTRUCTURE. IN TERMS OF TOTAL COST OF INVESTMENT WE PROPOSE TWO SET OF MODELS TO ASSESS THE CAPITAL AND OPERATIONAL EXPENDITURES, RESPECTIVELY CAPEX AND OPEX, OF FIXED DIFFERENT PROTECTED FIXED BROADBAND ARCHITECTURES AND WE COMPARE THE RESULTS WITH AN ARCHTECTURE BASED ON PASSIVE OPTICAL NETWORK HAVING NO PROTECTION SCHEME. IN THIS RESEARCH WE REVEAL THE ECONOMICAL BENEFITS OF USE HYBRID PROTECTION SCHEME BASED ON FIBER-WIRELESS ARCHITECTURE COMPARED WITH ALL-FIBER BASED PROTECTION OPTIONS AND FURTHER WE PRESENTED A SENSITIVITY ANALYSIS IN ORDER TO PROVE THAT THE EXTRA CAPEX INVESTED TO PROTECT THE INFRASTRUCTURE MIGHT BE RECOVERED OVER THE YEARS THROUGH THE OPEX. FINALLY, FOR MOBILE BROADBAND WE PROPOSE A SET OF MODELS CONDENSED IN A GENERAL METHODOLOGY THAT AIMS AT PROVIDE: TRAFFIC FORECAST, WIRELESS DEPLOYMENT, MOBILE BACKHAUL DEPLOYMENT AND TOATL COST ASSESSMENT. WE SHOW THAT, FIBER-BASED BACKHAUL CONSIDERING GREEN WIRELESS ACCESS IS THE MOST ENERGY EFFICIENT OPTION. FURTHERMORE, BROWNFIELD REVEALS THAT COPPER-BASED BACKHAUL CAN STILL PLAY A BIG ROLE IF USED UP TO ITS CAPACITY EXHAUSTION AND DRAMATICALLS REDUCES THE INVESTMENT COSTS IN INFRASTRUCTURE. ADDITIONALLY, WE PRESENT THE MAIN DIFFERENCES OF COST AND ENERGY VALUES BETWEEN GREEN WIRELESS ACCESS NETWORKS AND BROWNFIELD.

  • JULIO ANTONIO SALHEB DO NASCIMENTO
  • UM MÉTODO PARA MODELAGEM NUMÉRICA PLENA DA DISPERSÃO ELÉTRICA DO SOLO USANDO APROXIMADORES DE PADÉ E O MÉTODO DAS DIFERENÇAS FINITAS NO DOMÍNIO DO TEMPO

  • Data: 29/02/2016
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  • Nesta Dissertação, é desenvolvido e implementado em software um método para modelagem da dispersão elétrica do solo através do método das diferenças nitas no domínio do tempo (FDTD). A metodologia é baseada na aplicação de aproximadores de Padé no domínio da frequência, de forma a representar a dependência espectral tanto da condutividade quanto da permissividade elétrica. As equações no domínio do tempo são obtidas
    através de simples manipulações algébricas e transformadas inversas de Fourier. Resultados obtidos experimentalmente em sistemas de aterramento solicitados por descargas atmosféricas articialmente produzidas são comparados aos resultados numéricos obtidos através do método proposto. Excelente concordância entre os sinais transitórios é observada.

  • ANTONIO WANDERLEY DE OLIVEIRA
  • TRANSPORTE DE PORTADORES MINORITÁRIOS QUE JUSTIFICAM O REGIME DE RESSONÂNCIA ELETRÔNICA EM SISTEMAS DE CARBYNES

  • Data: 24/02/2016
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  • Uma das metas para a expansão do conhecimento em eletrônica molecular pode ser encontrado no projeto relacionado com a criação de circuitos em nanoescala com base em características corrente-tensão não lineares, composto por moléculas ligadas a eletrodos metálicos sob a ação de um campo elétrico externo.  O desenvolvimento de dispositivos eletrônicos moleculares que utilizam sistemas exibindo recursos semelhantes como materiais semicondutores intrínsecos é uma das metas a serem atingidas por uma extensa pesquisa em nanotecnologia. Assim, este trabalho tem como objetivo a expansão do conhecimento não só do transporte eletrônico, mas também as características físicas que justificam o regime de ressonância para o transporte eletrônico, como a condutância e Spectroscopia de Voltagem de Transição. Nós investigamos teoricamente o transporte de carga eletrônica em um sistema molecular composto por estruturas de carbyne tendo em conta as variações nos  tipos de ligações (ligações simples e triplas para cada carbono).

  • LESLYE ESTEFANIA CASTRO ERAS
  • Modelo de Propagação de Campo Elétrico para TV Digital em Percursos Mistos do tipo cidade-rio na Região Amazônica

  • Data: 24/02/2016
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  • Neste trabalho é apresentado o estudo da propagação de campo elétrico, para dois percursos mistos típicos da região amazônica. Um primeiro cenário abordado é um trecho Belém-Baía do Guajará, no Estado do Pará. Este percurso tem 24% de terra e 76% de água. Foi realizada uma campanha de medições tanto sobre terra como sobre a água usando o canal Digital 22 de uma emissora de TV na frequência de 521 MHz. Foram medidos um total de 239 pontos, dos quais 19 em terra e 220 na água distribuídos em 3 Radiais. Os dados coletados foram comparados com diversos modelos de propagação, tanto empíricos como determinísticos, encontrados na literatura. A métrica para testar o desempenho dos modelos foi o erro RMS. Além disso, é proposto, neste trabalho, a Combinação dos Modelos: ITU-R P.1546 e Millington. Esse modelo apresentou o erro RMS mais baixo em comparação com os outros modelos usados nesta dissertação e segue o comportamento do sinal na área de transição terra-água, onde o sinal experimenta um incremento da intensidade de campo elétrico, fenômeno conhecido como “Recovery Effect”. Os outros modelos usados foram: Okumura-Hata, Espaço livre, Funções de Green Diádicas, ITU-R P.1546-5 e Traçado de Raios. Tais modelos não se adaptaram ao comportamento do sinal. Para uma melhor avaliação do modelo proposto um segundo cenário foi usado, o trajeto Belém-Mosqueiro que apresenta 25% água e 75% terra. Neste caso, têm-se dados medidos somente em terra e os dados da água foram obtidos por simulação. Nesta situação, os dados calculados pelo modelo proposto apresentam coerência com os dados medidos. Além os dados simulados sobre a água apresentaram a característica do “Recovery Effect”, efeito que não é apresentado pelos outros modelos. Conclui-se que a combinação dos modelos ITU-R P. 1546-5 e Millington apresenta uma melhor concordância com os dados medidos em percursos mistos terra-água em relação aos outros modelos analisados.

  • EDSON ORTIZ DE MATOS
  • ANÁLISE NÃO PARAMÉTRICA PARA IDENTIFICAÇÃO DE FONTES DE DISTORÇÕES HARMÔMICAS EM SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA: UM ESTUDO APLICADO NO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO GUAMÁ DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

  • Data: 19/02/2016
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  • ANÁLISE NÃO PARAMÉTRICA PARA IDENTIFICAÇÃO DE FONTES DE DISTORÇÕES HARMÔMICAS EM SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA: UM ESTUDO APLICADO NO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO GUAMÁ DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

  • JOAO CARLOS ALVES DOS SANTOS
  • Avaliação Automática de Questões Discursivas Usando LSA

  • Data: 05/02/2016
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  • Este trabalho investiga o uso de um modelo usando Latent Semantic Analysis(LSA) na avaliação automática de respostas curtas, com média de 25 a 70 palavras, de questões discursivas. Com o surgimento de ambientes virtuais de aprendizagem, pesquisas sobre correção automática tornaram-se mais relevantes, pois permitem a correção mecânica com baixo custo para questões abertas. Além disso, a correção automática permite um
    feedback instantâneo e elimina o trabalho de correção manual. Isto possibilita criar turmas virtuais com grande quantidade de alunos (centenas ou milhares). Pesquisas sobre avaliação automática de textos estão sendo desenvolvidas desde a década de 60, mas somente na década atual estão alcançando a acurácia necessária para uso prático em instituições de ensino. Para que os usuários finais tenham confiança, o desafio de pesquisa é desenvolver sistemas de avaliação robustos e com acurácia próxima de avaliadores humanos. Apesar de
    alguns estudos apontarem nesta direção, existem ainda muitos pontos a serem explorados nas pesquisas. Um ponto é a utilização de bigramas com LSA, mesmo que não contribua muito com a acurácia, contribui com a robustez, que podemos definir como confiabilidade2, pois considera a ordem das palavras dentro do texto. Buscando aperfeiçoar um modelo LSA na direção de melhorar a acurácia e aumentar a robustez trabalhamos em quatro direções: primeira, incluímos bigramas de palavras no modelo LSA; segunda, combinamos modelos
    de co-ocorrência de unigrama e bigramas com uso de regressão linear múltipla; terceira, acrescentamos uma etapa de ajustes sobre a pontuação do modelo LSA baseados no número de palavras das respostas avaliadas; quarta, realizamos uma análise da distribuição das pontuações atribuídas pelo modelo LSA contra avaliadores humanos. Para avaliar os resultados comparamos a acurácia do sistema contra a acurácia de avaliadores humanos verificando o quanto o sistema se aproxima de um avaliador humano. Utilizamos um modelo LSA com cinco etapas: 1) pré- processamento, 2) ponderação, 3) decomposição a valores singulares, 4) classificação e 5) ajustes do modelo. Para cada etapa explorou-se estratégias alternativas que influenciaram na acurácia final. Nos experimentos obtivemos uma acurácia de 84,94% numa avaliação comparativa contra especialistas humanos, onde a correlação da acurácia entre especialistas humanos foi de 84,93%. No domínio estudado, a
    tecnologia de avaliação automática teve resultados próximos aos dos avaliadores humanos mostrando que esta alcançando um grau de maturidade para ser utilizada em sistemas de avaliação automática em ambientes virtuais de aprendizagem.

  • FABIO MANOEL FRANCA LOBATO
  • ESTRATÉGIAS EVOLUCIONÁRIAS PARA OTIMIZAÇÃO NO TRATAMENTO DE DADOS AUSENTES POR IMPUTAÇÃO MÚLTIPLA DE DADOS

  • Data: 05/02/2016
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  • A análise de dados envolve a aquisição e organização de informação com o objetivo de se obter conhecimento a partir deles, propiciando avanços científicos nos mais variados campos, bem como provendo vantagens competitivas às corporações. Neste âmbito, um problema ubíquo na área merece destaque, os valores ausentes, pois a maior parte das técnicas de análise de dados não consegue lidar de forma satisfatória com dados incompletos impactando negativamente no resultado final. Visando contornar os efeitos danosos desta problemática, diversos trabalhos vêm sendo desenvolvidos nas áreas de análise estatística e aprendizado de máquina, com destaque para o estudo de métodos de Imputação Múltipla de Dados (IMD), que consiste no preenchimento dos dados ausentes por valores plausíveis. Tal metodologia pode ser vista como um problema de otimização combinatória, onde buscam-se valores candidatos à imputação de forma a reduzir o viés imposto por esta problemática. Meta-heurísticas, em especial, métodos baseados em Computação Evolucionária (CE) têm sido aplicadas com sucesso em problemas de otimização combinatórios. Apesar dos recentes avanços na área, percebe-se algumas falhas na modelagem nos métodos de imputação baseados em CE existentes. Visando preencher tais lacunas encontradas na literatura, esta tese apresenta uma definição formal da IMD como um problema de otimização combinatória, e investiga-se métodos baseados em CE neste contexto. Além disso, em virtude das falhas encontradas em métodos recentemente propostos na literatura e da necessidade de se adotar diferentes medidas de desempenho para avaliar o desempenho de métodos de imputação, propõem-se um algoritmo genético multiobjetivo para a imputação de dados no contexto de classificação de padrões, de caráter original, este método mostra-se flexível quanto aos tipos de dados, além de evitar a análise de caso completo. Dado a flexibilidade da abordagem proposta, é possível ainda utilizá-lo em outros cenários como no aprendizado não supervisionado, classificação multi-rótulo e na análise de séries temporais.

  • MARCOS YUICHI TAKEDA
  • A Comparison between RS+TCM and LDPC FEC schemes for the G.fast standard

  • Data: 01/02/2016
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  • A necessidade de velocidades de conexão a internet cada vez maiores motivou a criação de um novo padrão, G.fast, para DSL (linha digital do assinante), de modo a prover performance semelhante a fibra usando par trançado de fios de cobre. Esta dissertação foca em dois prévios candidatos a esquemas de correção de erro, sendo eles codigos Reed-Solomon com modulaçao codificada em treliça (TCM), de padrões DSL anteriores, e códigos de verificação de paridade de baixa densidade (LDPC), do padrão G.hn para redes residenciais. O objetivo principal é comparar os dois esquemas, de modo a avaliar qual deles tem melhor performance, considerando métricas como poder de correção de erro e custo computacional. Embora o código selecionado para o G.fast já tenha sido RS+TCM, acredita-se que esta decisão foi tendenciosa, já que é sabido que códigos mais recentes como LDPC possuem maior poder correção.

  • CLERISSON MONTE DO NASCIMENTO
  • Análise de Estruturas Planares em THz Baseadas em Grafeno.

  • Data: 28/01/2016
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  • Neste trabalho são analisadas as propriedades de espalhamento de ondas eletromagnéticas no grafeno na faixa de frequências de THz, bem como dispositivos plasmônicos baseados em estruturas planares deste material na mesma faixa de frequências. O trabalho está apresentado na forma de agregação de quatro artigos científicos. O primeiro artigo faz uma análise numérica da propagação de ondas plasmônicas em elementos de grafeno submetidos à incidência de ondas em THz. A influência de fatores como geometria, potencial químico
    ângulo de incidência e polarização são analisados. O resultado deste artigo foi base para a proposta de dois dispositivos (artigos 2 e 3) baseados em superfícies seletivas de frequência (FSS) que operam na faixa de THz e compostos unicamente por elementos de grafeno e substrato dielétrico, sem a necessidade de inserção de outros metais. O primeiro dispositivo consiste em um filtro eletromagnético construído por um arranjo de anéis espessos de grafeno postos em ambos os lados de um substrato dielétrico. O segundo apresenta a proposta inédita de um dispositivo multifuncional baseado em grafeno que pode operar tanto como um filtro eletromagnético, dinamicamente ajustável, quanto como uma chave eletromagnética. Ambos os dispositivos operam baseados no efeito de Fano ressonância. O quarto artigo apresenta um método de análise de FSS baseada em teoria de grupos e que utiliza as componentes transversais e longitudinais da corrente induzida na estrutura. Este método permite prever maior informação acerca das propriedades do dispositivo, quando comparado a aproximações existentes que se baseiam somente as componentes longitudinais da corrente. Como aplicação deste método, é sugerido e analisado um arranjo periódico de elementos de grafeno.

  • MARCELINO LOPES CORREA DA SILVA JUNIOR
  • Otimização de nanoantenas plasmônicas para células solares orgânicas.

  • Data: 18/01/2016
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  • Neste trabalho é apresentado um estudo teórico de nanoantenas sobre células solares orgânicas de filmes finos, ocasionando no aumento da eficiência de absorção da luz. A célula solar orgânica unitária é constituída por um bloco refletor de prata, uma camada ativa formada pelo semicondutor P3HT:PCBM e uma nanoantena também de prata. A análise numérica do dispositivo é feita pelo Método dos Elementos Finitos, sendo que os materiais são analisados a partir da permissividade relativa. Primeiramente, realizamos a validação da nanoestrutura no método numérico. Para então aplicarmos o processo de otimização geométrica para os outros modelos de nanoantenas. Esse processo de otimização foi baseado nos parâmetros geométricos das nanoestruturas conservando sua
    área superficial. Sendo que foram considerados quatro novos modelos de nanoantenas com diferentes parâmetros geométricos, ou seja, nanoantena cônica, tronco de cone, e tronco de cone exponencial 1 e 2. E foi observado, a partir da eficiência de absorção integrada para diferentes ângulos de incidência e polarizações da luz, da densidade de corrente e do decaimento plasmônico que as nanoantenas tronco de cone e tronco de cone exponencial 2
    proporcionaram melhor desempenho em comparação com os outros modelos.

  • LENO RODRIGUES MARTINS
  • CIRCULADORES ÓPTICOS E DE THz COM 3 E 4 PORTAS

  • Data: 18/01/2016
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  • Neste trabalho são apresentados novos circuladores de três e quatro portas, baseados em cristais fotônicos bidimensionais com redes quadrada e triangular. Os circuladores de três portas foram projetados no formato de garfo e de T, enquanto que o circulador de quatro portas é formado por dois circuladores tipo T conectados em cascata e pode apresentar dois diferentes tipos de simetria. A parte teórica do trabalho consiste na análise das matrizes de espalhamento dos dispositivos desenvolvidos. Através de ajustes realizados nas cavidades ressonantes que compõem os circuladores propostos foi possível a obtenção de altos níveis de isolação, baixas perdas de inserção e grande largura de banda. Também é apresentada a operação do circulador de quatro portas como uma chave de três canais.

  • IGOR ANTONIO AUAD FREIRE
  • FPGA Implementation and Evaluation of Synchronization Architectures for Ethernet-based Cloud-RAN Fronthaul

  • Data: 18/01/2016
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  • A UTILIZAÇÃO DA INFRA-ESTRUTURA ETHERNET DISPONÍVEL NA MAIORIA DOS EDIFÍCIOS PODE ALIVIAR OS CUSTOS ENVOLVIDOS COM PROVISIONAMENTO DE FRONTHAUL EM REDES DE ACESSO DE RÁDIO EM NUVEM. NO ENTANTO, AS ESPECIFICAÇÕES ATUAIS DE INTERFACES FRONTHAUL CONTAM COM LINKS SÍNCRONOS E DEDICADOS, OS QUAIS SUPORTAM NATIVAMENTE RECURSOS COMO A DISTRIBUIÇÃO DA SINCRONIZAÇÃO ATRAVÉS DA CAMADA FÍSICA DOS DISPOSITIVOS. NESTE CONTEXTO, UMA SOLUÇÃO RENTÁVEL E COMPATÍVEL COM VERSÕES ANTERIORES É ADAPTAR AS INTERFACES FRONTHAUL PADRÃO (E.G. CPRI) PARA REDES ASSÍNCRONAS USANDO UM PAR DE EQUIPAMENTOS CAPAZES DE ATINGIR REQUISITOS DE SINCRONIZAÇÃO EM TAL CENÁRIO, ATRAVÉS DO DESENVOLVIMENTO DE UM TESTBED COM HARDWARE BASEADO EM FPGA. SÃO CONTRASTADAS DUAS SOLUÇÕES: UMA ABORDAGEM SIMPLES QUE EMPREGA FILA ELÁSTICA DE RECEPÇÃO PARA A RECUPERAÇÃO DE SINCRONIZAÇÃO E MASCARAMENTO DE VARIAÇÕES DE ATRASO DE PACOTE E UMA SOLUÇÃO FIM-A-FIM UTILIZANDO O PROTOCOLO DE PRECISÃO DE TEMPO IEEE 1588 PARA ALINHAMENTO EM TEMPO E FREQUÊNCIA.

  • ROSINEI DE SOUSA OLIVEIRA
  • CENÁRIOS DE REDES DE ACESSO PARA INTEGRAÇÃO DE REDES ÓPTICAS E SEM FIO BASEADAS EM SISTEMAS DE RÁDIO SOBRE FIBRA

  • Data: 15/01/2016
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  • A CONSTANTE DEMANDA POR ALTA LARGURA DE BANDA PRINCIPALMENTE DOS USUÁRIOS FINAIS TEM LEVADO AS OPERADORAS DE TELECOMUNICAÇÕES A EXPLORAR NOVAS SOLUÇÕES PARA AUMENTAR A CAPACIDADE DA INFRAESTRUTURA ATUAL. A COMBINAÇÃO DAS ALTAS TAXAS DISPONIBILIZADAS PELOS ENLACES ÓPTICOS COM A FLEXIBILIDADE E MOBILIDADE DAS REDES SEM FIO É VISTA COM UMA MANEIRA PROMISSORA DE SUPORTAR O ALTO TRÁFEGO, DECORRENTE PRINCIPALMENTE DE NOVAS APLICAÇÕES E DO AUMENTO DE DISPOSITIVOS MÓVEIS, COMO SMARTPHONES E TABLETS. SENDO ASSIM, OS SISTEMAS DE RÁDIO SOBRE FIBRA TÊM SIDO A SOLUÇÃO MAIS UTILIZADA PARA PROVER A REAL INTEGRAÇÃO FIXO-MÓVEL. TRADICIONALMENTE, ESSES SISTEMAS SÃO BASEADOS NA TRANSMISSÃO DE SINAIS ANALÓGICOS (RoF), ENTRETANTO AS ALTAS DEGRADAÇÕES ORIGINADAS PRINCIPALMENTE NO DOMÍNIO ÓPTICO IMPÕEM LIMITES NA REAL APLICAÇÃO NESSE TIPO DE SISTEMA. ESSE PROBLEMA TEM SIDO CONTORNADO COM O USO DE SINAIS DIGITALIZADOS (DRoF) QUE MINIMIZAM OS EFEITOS DAS TRANSMISSÕES ANALÓGICAS, VISTO QUE O ENLACE DO EMISSOR AO RECEPTOR É REALIZADO NO DOMÍNIO DIGITAL. ALÉM DISSO, OS SISTEMAS DIGITAIS APRESENTAM COMO DESAFIO AS ALTAS TAXAS PROVENIENTES DA DIGITALIZAÇÃO QUE POR SUA VEZ REQUER ENLACES ÓPTICOS COM ALTA CAPACIDADE. A UTILIZAÇÃO DE SISTEMAS DE RÁDIO SOBRE FIBRA TEM MODIFICADO A TRADICIONAL INFRAESTRUTURA MÓVEL COM A ADIÇÃO DE ARQUITETURAS BASEADAS NA CENTRALIZAÇÃO DAS FUNCIONALIDADES MAIS COMPLEXAS DO SISTEMA NA CENTRAL OFFICE, DEIXANDO NA ANTENA APENAS FUNÇÕES MAIS BÁSICAS, O QUE POSSIBILITA DIMINUIÇÃO DOS CUSTOS, E PRINCIPALMENTE DO CONSUMO DE ENERGIA, TAIS ARQUITETURAS SÃO DENOMINADAS C-RAN (CLOUD/CENTRALIZED REMOTE ACCESS NETWORK). EM CONTRAPARTIDA, ESSA DESCENTRALIZAÇÃO REQUER REDES ÓPTICAS DE ACESSO DE ALTA CAPACIDADE PARA CONEXÃO ENTRE A CENTRAL OFFICE E ANTENA. ESSE NOVO CENÁRIO DEIXA EM ABERTO A INVESTIGAÇÃO DE CENÁRIOS QUE CONSIDERAM A APLICAÇÃO DE SISTEMAS DE RÁDIO SOBRE FIBRA ENQUANTO SOLUÇÃO PARA REDES DE ACESSO. DIANTE DISSO ESSA TESE PROPÕE INVESTIGAR CENÁRIOS DE REDES DE ACESSO BASEADO EM SISTEMAS DE RÁDIO SOBRE FIBRA. INICIALMENTE, OS ESTUDOS FORMA CONDUZIDOS POR MEIO DE SIMULAÇÃO, E A FIM DE VALIDAR OS CENÁRIOS JÁ CITADOS, FORMA REALIZADOS TESTES EXPERIMENTAIS.

2015
Descrição
  • FABIOLA PANTOJA OLIVEIRA ARAUJO
  • Imitação da Voz Humana através do Processo de Análise-por-Síntese utilizando Algoritmo Genético e
    Sintetizador de Voz por Formantes

  • Data: 18/12/2015
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  • A imitação da voz através do mecanismo de utterance copy consiste em estimar os parâmetros de entrada de um sintetizador de voz para gerar um sinal parecido com o da voz original. Este processo distingue-se da tradicional conversão texto-fala, porém é usado em muitas áreas, especialmente, em Linguística e na Saúde. Imitar a voz humana através deste mecanismo é um problema inverso difícil, pois este mapeamento é não linear e de muitos para um. Por exemplo, existem diferentes combinações dos valores dos parâmetros de entrada do sintetizador que produzem o mesmo sinal de voz sintética. Sendo assim, realizar manualmente a imitação da voz requer uma quantidade considerável de tempo e métodos automáticos, como o proposto
    aqui, são de interesse. Este trabalho apresenta um arcabouço baseado em algoritmo genético (AG) para estimar automaticamente os valores dos parâmetros de entrada de um sintetizador de voz por formantes, utilizando o processo de análise-por-síntese. Os resultados apresentados compreendem a imitação de vozes sintéticas (geradas por computador) e naturais (geradas por humanos) em inglês americano, para falantes masculinos e femininos. Estes resultados são comparados com os obtidos através do Winsnoori (baseline), o único software disponível atualmente que executa a mesma tarefa. Os experimentos mostraram que o arcabouço desenvolvido (newGASpeech) é uma alternativa eficaz para o trabalhoso processo manual de
    estimar os valores dos parâmetros de entrada de um sintetizador por formantes, superando a qualidade das vozes geradas pelo baseline em relação à cinco métricas objetivas utilizadas e à avaliação subjetiva aplicada a vinte e sete ouvintes não especialistas na área de voz e nem no idioma adotado.

  • JANILSON LEAO DE SOUZA
  • COMBINAÇÃO DE ANTENAS DIPOLO E ESPIRA PARA APLICAÇÕES EM BANDA LARGA EM NANOCIRCUITO ÓPTICO

  • Data: 18/12/2015
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  • Neste trabalho é investigado teoricamente o efeito de nanoantenas cilíndricas de ban-da larga em um nanocircuito óptico plasmônico. O circuito é composto por uma na-noantena formada pela combinação de antenas dipolo e espira conectada a uma linha de transmissão óptica de dois fios, onde apenas o dipolo é conectado a linha. A análi-se numérica do nanocircuito é feita pelo Método dos Momentos linear (MoM), sendo os condutores cilíndricos de ouro modelados por uma dada impedância superficial. A análise é dividida em duas partes. Na primeira parte é discutido apenas a nanoantena isolada, onde são investigadas a impedância de entrada, distribuição de corrente, coe-ficiente de reflexão, largura de banda percentual e eficiência de radiação. Em seguida, na segunda parte, é analisado o casamento de impedância do nanocircuito, onde são apresentados resultados da variação da corrente, distribuição planar do campo pró-ximo e o coeficiente de reflexão de tensão para diferentes parâmetros geométricos. Os resultados mostram que a espira inserida no circuito aumenta a largura de banda da nanoantena (com largura de banda de até 42%) e diminui, no geral, o coeficiente de reflexão de tensão do nanocircuito óptico (atingindo até -25dB)

  • MARIA DA CONCEICAO PEREIRA FONSECA
  • ESTUDOS DE GERADORES DISTRIBUÍDOS DE GRANDE PORTE CONECTADOS AO SISTEMA ELÉTRICO VIA CONVERSORES CC-CA APLICADOS AO PROJETO DE ESTABILIZADORES DE SISTEMAS DE POTÊNCIA

  • Data: 16/12/2015
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  • Nesta tese apresenta-se um estudo que objetiva desenvolver modelos lineares adequados ao estudo de estabilidade em sistemas de potência interligados que incorporem grandes geradores distribuídos conectados à rede via inversor. Para esse fim, um modelo do tipo Heffron-Phillips estendido foi desenvolvido para um sistema de teste que é constituído por um gerador distribuído de grande porte, e de um gerador síncrono, ambos de potências similares e interligados a um sistema de porte muito maior (barra infinita). Devido à presença do gerador distribuído e de seu subsistema de controle de corrente, o modelo estendido apresenta um
    conjunto de canais que se originam no subsistema de regulação de corrente do gerador distribuído e chegam até o ponto de soma dos torques atuando no eixo do loop eletromecânico do gerador síncrono. Através de considerável número de testes computacionais, e para uma ampla gama de condições de operação, foram avaliadas as importâncias relativas dos novos ganhos de canal. Verificou-se, então, que os ganhos associados aos caminhos diretos são aqueles que possuem influência predominante na contribuição do gerador distribuído para os torques de sincronismo e de amortecimento que atuam no eixo do gerador síncrono. Além disso,
    os valores dos novos ganhos mostraram-se desprezíveis quando o nível de geração do gerador distribuído torna-se bastante reduzido. Esta observação permitiu efetuar simplificações adicionais ao modelo proposto, a fim de se obter um modelo mais adequado ao projeto de Estabilizadores de Sistema de Potência (ESP) para tal classe de sistemas de potência. Além disso, novas fórmulas são propostas na tese para estimar os valores dos coeficientes dos torques de sincronismo e de amortecimento, em função do nível de geração de potência ativa do gerador distribuído. Para o sistema teste, um ESP foi projetado utilizando-se o modelo simplificado e,
    subsequentemente, sua degradação de desempenho foi investigada para um grande conjunto de condições de operação do sistema. Os resultados mostraram uma considerável dessintonia no desempenho do ESP para elevado nível de potência ativa pelo gerador distribuído, em comparação com o nível de geração do gerador síncrono. Testes complementares foram realizados com o objetivo de avaliar possíveis efeitos adversos de uma interação entre o ESP e o controle Proporcional e Integral (PI) de um dispositivo FACTS – TCSC (Flexible AC
    Transmission Systems - Thyristor Controlled Series Compensator). Verificou-se que é necessário evitar operar o controlador PI (Proporcional e Integral) com ganhos muito elevados, de forma a não reduzir substancialmente a estabilidade do sistema.

  • PAULO ROBERTO MOUTINHO DE VILHENA
  • SISTEMA PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E MONITORAMENTO DE DESCARGAS PARCIAIS EM ESTATORES DE HIDROGERADORES

  • Data: 30/11/2015
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  • Paradas de máquinas não planejadas causadas por falhas na isolação elétrica de equipamentos do sistema elétrico de potência são um grande problema, pois contabilizam elevadas perdas para planta e comprometem os indicadores de desempenho devido extensoperíodo de parada da unidade geradora necessário para restauração da função geração. A fim de solucionar esse problema, vários pesquisadores e estudiosos da área de grandes máquinas rotativas descobriram que estas falhas estavam frequentemente relacionadas com o aumento do nível de descargas parciais da isolação elétrica da máquina. As ocorrências das DP nos
    sistemas isolantes dos equipamentos de alta tensão são sintomas de fragilidade na sua suportabilidade dielétrica, cuja evolução pode ocasionar graves consequências para o equipamento. Em virtude dessas consequências, a avaliação do estado operativo do enrolamento estatórico, por meio do sistema de medição de DP on line proposto nesta tese apresenta estratégias para aumentar a confiabilidade das medições. Como sensor de DP, foi sugerido usar acoplador direcional eletromagnético de microfita capaz de detectar o sinal com maior largura de banda na faixa UHF, comparado com os sensores tradicionais existentes. O desenvolvimento e a implementação do simulador virtual de DP decorreu da necessidade de se ter exemplos de sinais que permitissem testar algumas técnicas de processamento de sinais DP. O principal resultado da tese é o sistema de medição de DP (denominado SIM_DP) que inclui sensor, sistema de aquisição de dados, software de
    processamento de sinais de DP e de análise dos resultados. Ao estudar a propagação do sinal em uma barra estatórica foi possível desenvolver uma nova metodologia baseada em análise espectral para localização de DP.
    Por meio da estrutura montada em laboratório, foi possível validar o sistema SIM_DP o que favoreceu a análise crítica do fenômeno DP. Por fim foram analisados dados reais de medições de DP em campo e correlação das DP com vibrações mecânicas. Os resultados do trabalho contribuíram para um diagnóstico mais preciso do fenômeno. Os resultados da tese têm sido aprimorados em laboratório e em campo produzindo novos: implementação de novos ensaios em laboratório como envelhecimento acelerado de barras, novos sensores não invasivos como antenas capazes de medir descargas parciais e novas técnicas empregadas na análise e diagnóstico dos fenômenos relacionados com DP que
    serão apresentadas em trabalhos futuros.

  • JORGE PELAES DANTAS
  • SISTEMA DE GESTÃO DA QUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA EM USINAS GERADORAS COM ANÁLISE DA CONTRIBUIÇÃO DA MALHA DE TERRA

  • Data: 25/11/2015
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  • SISTEMA DE GESTÃO DA QUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA EM USINAS GERADORAS COM ANÁLISE DA CONTRIBUIÇÃO DA MALHA DE TERRA

  • KLEIBER TENORIO DE SOUSA
  • SISTEMA DE AQUISIÇÃO DE DADOS PARA O MONITORAMENTO DE MALHA DE TERRA ENERGIZADA

  • Data: 18/11/2015
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  • SISTEMA DE AQUISIÇÃO DE DADOS PARA O MONITORAMENTO DE MALHA DE TERRA ENERGIZADA

  • GERALDO NEVES DE ALBUQUERQUE MARANHAO
  • CONTROLADOR FUZZY PARA USO EM CONVERSORES DE FREQUÊNCIA APLICADOS À SISTEMAS FOTOVOLTAICOS DE BOMBEAMENTO

  • Data: 06/11/2015
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  • É PROPOSTO NESTE TRABALHO, UM CONTROLADOR FUZZY APLICADO A UM CONVERSOR DE FREQUÊNCIA (CF) COMERCIAL PARA USO EM SISTEMAS DE BOMBEAMENTO FOTOVOLTAICO (SBF) DO TIPO CONEXÃO DIRETA. O SISTEMA LÓGICO FUZZY UTILIZADO É EMBARCADO EM MICROCONTROLADOR LIGADO À ENTRADA AUXILIAR DO CF PARA O CONTROLE DA VELOCIDADE DE GIRO DA MOTOBOMBA DE ACORDO COM A POTÊNCIA DISPONIBILIZADA PELO GERADOR FOTOVOLTAICO (gfv). oBJETIVA-SE EVITAR COMPORTAMENTOS INDESEJADOS DO NÍVEL DE TENSÃO NO BARRAMENTO CC DO CF, BEM COMO FAZER COM QUE O SISTEMA OPERE NA PROXIMIDADE DO PONTO DE MAIOR EFICIÊNCIA DO SISTEMA. A METODOLOGIA DE CONTROLE UTILIZADA BASEIA-SE NA OBTENÇÃO DO COMPORTAMENTO DINÂMICO DA IRRADIÂNCIA À QUAL O SBF ESTÁ SUBMETIDO POR MEIO DE DUAS DIFERENTES METODOLOGIAS DE SENSORIAMENTO DE BAIXO CUSTO, A SABER: UTILIZANDO UM RESISTOR COM RESISTÊNCIA DEPENDENTE DA ILUMINAÇÃO (LIGHT DEPENDENT RESISTOR - LDR) E UTILIZANDO UM MÓDULO DE BAIXA POTÊNCIA COMO MÓDULO-SENSOR. TESTES EXPERIMENTAIS SÃO REALIZADOS UTILIZANDO UMA BANCADA DE ENSAIOS DE MOTOBOMBAS DE SIMULAR POÇOS DE DIFERENTES ALTURA MANOMÉTRICAS.

  • VILMAR DOMINGOS DA SILVA NETO
  • AVALIAÇÃO DA IMPLEMENTAÇÃO DO SISTEMA DE MONITORAÇÃO DE VIBRAÇÃO EM UNIDADES GERADORAS DA UHE – BALBINA COMO FERRAMENTA DE MANUTENÇÃO PREDITIVA

  • Data: 30/10/2015
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  • Como o mercado de energia elétrica está cada vez mais competitivo, a automação da manutenção tem se tornado uma necessidade intrínseca para aumentar a eficiência global, do ponto de vista econômico, de usinas hidrelétricas. Esta dissertação de mestrado apresenta uma avaliação da implementação de um sistema de manutenção preditiva de máquinas elétricas (SIMME) em unidades geradoras da UHE-Balbina, localizada no estado do Amazonas, Brasil. O sistema foi implantado para detectar falhas ou defeitos como base na condição operacional das unidades geradoras da usina hídrica. Além disso, o sistema sugere a intervenção da manutenção e ações de emergências quando necessárias. Os resultados mostram que a implementação do sistema SIMME melhorou o desempenho econômico da usina hidrelétrica

  • ANDERSON DE OLIVEIRA CASTRO
  • OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE MONTAGEM DE COMPONENTES ELETRÔNICOS DE SUPERFÍCIE UTILIZANDO FERRAMENTA MULTICRITÉRIO

  • Data: 30/10/2015
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  • Os problemas de otimização de processos industriais atraíram muitas pesquisas no início dos anos 90 do século passado. O aumento do volume de produção, o aumento da competitividade do mercado e os avanços tecnológicos pressionaram as indústrias a buscar soluções de baixo custo e implementação rápida. Um dos processos que se tornou a razão principal para o aumento do volume de vendas foi o processo de montagem de placas de circuito impresso, cuja tecnologia de montagem em superfície composta por máquinas de serigrafia, montadoras de chips automatizadas e fornos de refusão representou um avanço, pois substituiu o processo anterior que empregava a tecnologia através de furos. Esta pesquisa formulou um novo ponto de vista para otimização de montadoras modulares de chip baseada no conhecido problema de arranjo de alimentadores e no problema de movimentação da cabeça de montagem aplicando de forma global um Algoritmo Genético de Multicritério Não Dominante (NSGA-II) cujo objetivo foi a redução do tempo total do ciclo de montagem. A modelagem das funções de aptidão foi apresentada e a ferramenta de otimização multicritério foi descrita utilizando as funções da máquina e suas respectivas restrições. O mesmo método poderia ser aplicado para descrever outros tipos de máquinas para auxiliar pesquisas futuras.

  • THIAGO NICOLAU MAGALHÃES DE SOUZA CONTE
  • MODELAGEM NEURAL DA RESISTÊNCIA ELÉTRICA DOS FORNOS DE REDUÇÃO DO ALUMÍNIO

  • Data: 16/10/2015
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  • Este trabalho avalia dois tipos de Redes Neurais Artificiais na tarefa de modelar dinamicamente o comportamento da resistência elétrica de um forno de redução de alumínio primário. A proposta é utilizar Redes Neurais Multicamada Diretas (RNMD) e Redes Neurais Recorrentes (RNR) para modelar a resistência elétrica do forno. Para cada uma destas Redes Neurais é explorado a sua capacidade de modelar sistemas dinâmicos, seja variando o número de camadas de neurônios, bem como o número de neurônios em cada camada, variando também os sinais de entrada da rede neural, etc. Os dados a serem utilizados na modelagem são oriundos de uma fábrica brasileira de alumínio primário. Esta modelagem pode ser usada para controlar a distância (subir ou descer) entre os eletrodos anodos e catodos do forno de redução que são constituídos principalmente por materiais carbonáceos. Desta forma o sistema de controle possui a tarefa de manter o valor de resistência dentro de faixas aceitáveis de operação procurando sempre garantir estabilidade térmica e consequentemente a produção do alumínio primário, com alto teor de pureza, com base em dados disponíveis online no sistema de controle da fábrica. Através desses eletrodos são injetadas correntes elétricas continuas que, além da eletrólise em si, provocam o aquecimento do banho eletrolítico, elevando a sua temperatura para uma faixa acima de 960 °C. A motivação para o trabalho está na alta complexibilidade do processo de redução do alumínio primário, cuja natureza é não-linear e o mesmo sofre influência de diversas variáveis diretamente ligadas a dinâmica do processo, muitas vezes imperceptíveis aos engenheiros de processo da fábrica, mas que podem ser percebidas por meio das técnicas de inteligência computacional refletindo aproximadamente as diferentes condições operacionais do sistema real.

  • JOAQUIM ALBERTO LEITE DA SILVA JUNIOR
  • ESTUDO DA PARAMETRIZAÇÃO DO ALGORITMO HÍBRIDO BASEADO NO ALGORITMO CULTURAL COM ALGORITMO GENÉTICO EM UMA ABORDAGEM MULTIPOPULACIONAL

  • Data: 01/10/2015
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  • A finalidade deste trabalho é analisar a aplicação de um algoritmo cultural híbrido, com população gerada pelo algoritmo genético, de característica multipopulacional, ou ainda, mais precisamente, desenvolver uma
    parametrização do algoritmo híbrido baseado no algoritmo cultural com algoritmo genético para o problema da mochila multidimensional. Tem-se como objetivo encontrar os melhores parâmetros do algoritmo cultural híbrido  com modelo de ilhas (característica multipopulacional), aplicado ao problema de otimização combinatório denominado de “Mochila Multidimensional”. São executados vários experimentos para efetuar uma avaliação em relação ao desempenho desses mecanismos híbridos com outros algoritmos disponíveis na literatura.

  • WILSON JOSÉ REÇA ALVES
  • SIMULADOR DE OPERAÇÃO CONTENDO INSTRUÇÕES DE RECOMPOSIÇÃO EM SITUAÇÕES CONTINGENCIAIS: ESTUDO DE CASO SUBESTAÇÃO GUAMÁ ELETROBRAS ELETRONORTE

  • Data: 29/09/2015
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  • Os operadores de Sistema e de subestação são peças fundamentais, tanto para a sociedade, como para as empresas de energia elétrica no que tange à correta operação dos sistemas de energia elétrica. Para que estes desempenhem satisfatoriamente suas atribuições, devem passar por constantes treinamentos de reciclagem e simulação de operação de tais sistemas, através dos simuladores de operação. O trabalho proposto aqui será de apresentar um simulador de manobras da operação, que pode ser utilizado tanto para operadores de sistema, como de instalação, que já contenha instruções de manobras de recomposição quando de perturbações de linhas de transmissão, transformadores, equipamentos de compensação de potência reativa e setoriais da instalação, tal como a recomposição quando de atuação por proteção diferencial de barras e falha de disjuntor. Estas duas últimas por várias vezes são motivos de anseios e dificuldade de recomposição por exigirem alto grau de conhecimento operacional. A subestação piloto utilizada para a criação do simulador, bem como a criação das instruções de manobras de recomposição, é a Subestação Guamá, da empresa Eletrobras Eletronorte.

  • MEDILLIN PEREIRA BORGES
  • CARACTERIZAÇÃO DE PADRÕES DE DESCARGAS PARCIAIS EM HIDROGERADORES UTILIZANDO TÉCNICAS DE INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL

  • Data: 24/09/2015
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  • Esta dissertação apresenta os experimentos com aplicações de técnicas de Inteligência computacional para caracterização de descargas parciais em hidrogeradores. A classificação das descargas parciais contribui para uma análise prévia de problemas e permite a manutenção preditiva nas máquinas, reduzindo a possibilidade de falhas nas mesmas. Os dados foram coletados de modo online (máquina em operação) na Usina Hidrelétrica de Tucuruí, sendo observados os padrões de descarga interna, de laminação e entre barras. O software IMA-DP, desenvolvido em parceria entre Eletronorte e Cepel, permitiu que esses dados fossem medidos e registrados de maneira rápida, e organizados através dos mapas PRPD (Phase Resolved Partial Discharges). As técnicas de binarização, ANOVA (Analisys of Variance), ACI (Análise de Componentes Independentes) e ACP (Análise de Componentes Principais) foram aplicadas aos sinais para adequar os mesmos ao uso das técnicas de inteligência computacional. O trabalho foi desenvolvido no ambiente IPython usando a biblioteca scikit-learn, a qual possui eficientes algoritmos de inteligência. Os experimentos foram realizados fazendo-se uso das técnicas: KNN (K-Nearest Neighbors.), Floresta Randômica e MVS (Máquinas de Vetores de Suporte). Tais técnicas apresentaram bons resultados com os experimentos realizados, destacando-se aqueles obtidos para MVS que apresentaram os melhores resultados, atingindo uma acurácia de 96.07%, devido possuir mecanismos de seleção das principais variáveis durante o processo de treinamento.

  • IVANES LIAN COSTA ARAUJO
  • Algoritmo de Sleep Mode para Redes LTE em Conectividade Dual

  • Data: 18/09/2015
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  • Este trabalho realiza um minucioso estudo dos ganhos da conectividade dual em redes Long Term Evolution (LTE) e prop˜oe um algoritmo de “sleep mode” que potencializa a eficiˆencia da rede neste contexto. Dentre os algoritmos de “sleep mode” em conectividade dual da literatura, nenhum realiza abordagem envolvendo a capacidade do “backhaul” das “small cells” para a decis˜ao da ativac¸ ˜ao das mesmas. A carˆencia de um processo de “sleep mode” que possa abranger o “backhaul” pode resultar em gargalos na rede, maior latˆencia e perda de pacotes. Dessa forma, o algoritmo proposto lanc¸a luz a um aspecto relevante na conjuntura de redes LTE, al´em de quantificar os benef´ıcios advindos n˜ao apenas do uso do algoritmo, mas da conectividade dual em si. Para a an´alise destes benef´ıcios, o estudo foi elaborado a partir de diversas simulac¸ ˜oes feitas no “software” Riverbed Modeler, embasadas em parˆametros do 3rd Generation Partnership Project (3GPP) e artigos atuais da ´area. Os resultados das simulac¸ ˜oes atestam que menores n´ıveis de atraso podem ser alcanc¸ados com a conectividade dual, e ainda potencializados com o uso do algoritmo proposto, que contribui para o uso mais eficiente dos recursos da rede tamb´em do ponto de vista energ´etico. Al´em destes ganhos, s˜ao analisados resultados em relac¸ ˜ao ao tr´afego no “backhaul” tanto das “small cells” quanto do n´ucleo da rede. O conjunto destes resultados aponta diversas vantagens do uso de conectividade dual e do algoritmo proposto neste trabalho, em redes LTE .

  • GIANNI MASAKI TANAKA PORTELA
  • DISPOSITIVOS DE CONTROLE NÃO RECÍPROCOS BASEADOS EM CRISTAIS FOTÔNICOS PARA UTILIZAÇÃO NA FAIXA DE FREQUÊNCIAS ÓPTICA.

  • Data: 11/09/2015
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  • ESTE TRABALHO APRESENTA UM ESTUDO SOBRE DISPOSITIVOS DE CONTROLE NÃO RECÍPROCOS BASEADOS EM CRISTAIS FOTÔNICOS MAGNETO-ÓPTICOS BIDIMENSIONAIS, PARA UTILIZAÇÃO EM SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES ÓPTICAS INTEGRADOS.

  • RAFAEL OLIVEIRA CHAVES
  • UM JOGO SÉRIO PARA APOIO AO ENSINO DE MODELAGEM DE PROCESSO DE SOFTWARE BASEADO EM MAPAS CONCEITUAIS: UMA AVALIAÇÃO EXPERIMENTAL

  • Data: 08/09/2015
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  • A Modelagem de Processo de Software (MPS) é um importante tópico na engenharia de software, pois fornece subsídios para gerenciar, automatizar e apoiar a Melhoria de Processo de Software. Seu ensino é um desafio, principalmente em consequência da grande ênfase teórica e de poucos exercícios práticos. Além disso, ainda são poucas abordagens de ensino que visam o MPS por meio da introdução de recursos inovadores, tais como jogos. O uso de jogos é principalmente focado em outras áreas da engenharia de software, por exemplo, gerência de projetos de software. Visando contemplar esta lacuna, este trabalho relata o desenvolvimento e um experimento formal para avaliar o eficácia de aprendizagem de um jogo de computador, o DesigMPS – que tem o objetivo de apoiar o ensino da SPM, assim como compará-lo com o método instrucional de aprendizagem baseada em projetos (project-based learning). Neste jogo, o aluno é desafiado a modelar um processo de software no contexto do Modelo de Melhoria de Processos do Software Brasileiro (MPS.BR). Também foram analisadas características como: adequação em relação ao conteúdo, suficiência, grau de dificuldade, sequência e método de ensino; atratividade; pontos fortes e fracos do jogo. Os resultados indicaram que o DesigMPS tem eficácia de aprendizagem positiva (diferença estatisticamente significativa) nos níveis de compreensão e aplicação na taxonomia revisada de objetivos educacionais de Bloom, mesmo havendo  alguns pontos fracos como: a falta um help sobre o uso de jogo e de um feedback instrucional mais claro com explicação das causas dos erros. O jogo também tem uma eficácia de aprendizagem positiva (diferença estatisticamente significativa) comparada ao ABP no nível de aplicação, mas igual no nível de compreensão. A maioria dos alunos considerou que o jogo é atrativo e relevante em respeito ao conteúdo da disciplina de Qualidade de Processos de Software, e assim pode ser considerado uma alternativa para ensinar MPS.

  • DIEMISOM CARLOS ROMANO DE MELO
  • Inteligência Computacional aplicada à Detecção e Correção de Outliers em Séries Temporais -  Estudo de caso em Consumo de Energia Elétrica

  • Data: 04/09/2015
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  • A previsão do consumo de energia elétrica é uma tarefa que requer modelos computacionais bastante acurados, pois deve influenciar corretamente a tomada de decisão em usinas hidrelétricas e distribuidoras de energia. Estes modelos computacionais são implementados a partir  de um conjunto de dados que deve representar fielmente o comportamento das variáveis. Porém, nesses conjuntos de dados é bastante comum a presença de outliers, que podem surgir devido a erros de leitura de sensores, erros no próprio sistema de processamento/armazenamento dos dados ou falhas no sistema de distribuição de energia. Este trabalho propõe uma nova metodologia baseada em Inteligência Computacional para detecção e correção de outliers em séries temporais. Uma rede neural artificial auto-associativa é utilizada para detecção de outliers e posteriormente em conjunto com um algoritmo genético é utilizada para a correção dos outliers detectados. Como estudo de caso, esta abordagem foi aplicada a uma série temporal de consumo de energia elétrica no Estado do Pará. Os resultados obtidos demonstram a eficiência da metodologia proposta, que identificou e corrigiu satisfatoriamente outliers virtuais introduzidos na série temporal de consumo de energia.

  • JESSICA JANILE MONTEIRO DE CASTILHO
  • AS REDES WLAN SERÃO SUPERADAS? UM ESTUDO DE VIABILIDADE DE REDES WLAN EM DENSENETS: UMA ANÁLISE BASEADA EM QoS/QoE

  • Data: 04/09/2015
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  • A proliferação dos dispositivos como smartphones e tablets somados a mudança do perfil do usuário fazem com que o volume de tráfego de dados móveis cresça de forma exponencial. O que leva uma sobrecarga da infraestrutura da rede responsável pelo escoamento desse tráfego. Afim de amenizar ou atémaesmo solucionar este problema algumas possibilidades estão sendo apresentadas, uma delas é o descarregamento dos tráfegos das redes celulares. Para isso duas tecnologias tem tido maior relevância: Femtocell e WLAN. Porém, o uso de Femtocell tem sido a panaceia. Todovia tem-se a alternativa das redes WLAN, a qual possui um legado de infraestrutura muito grande. Neste sentido, está dissertação propõe um estudo comparativo, através de simulação discreta, objetivamente analisar o desempenho das duas redes.

  • DAIYUKI MAIA FUJIYOSHI
  • MODELAGEM ATRAVÉS DO MÉTODO DAS DIFERENÇAS FINITAS NO DOMÍNIO DO TEMPO (FDTD) DE SOLOS DISPERSIVOS UTILIZANDO APROXIMAÇÕES DE PADÉ VALIDADA COM EXPERIMENTOS EM CAMPO

  • Data: 31/08/2015
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  • Neste trabalho, o solo amazônico da região de Belém é modelado como um material dispersivo, no qual a condutividade elétrica varia com a frequência. Para isto, utiliza-se um aproximador de Padé no domínio da frequência, o qual é aplicado à equação de Ampère. Equações especiais para atualizar o campo elétrico no domínio do tempo são obtidas através médias temporais e da transformada inversa de Fourier. Os resultados obtidos através das simulações numéricas realizadas com o método FDTD são comparados com transitórios obtidos experimentalmente. Pulsos padronizados por normas para descargas atmosféricas são injetados em sistemas de aterramento clássicos. Excelente concordância foi observada, validando o método numérico desenvolvido.

  • MARCIA FONTES PINHEIRO
  • AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO EM PROGRAMA DE FORMAÇÃO MASSIVA UTILIZANDO TÉCNICAS DE MINERAÇÃO DE DADOS.

  • Data: 28/08/2015
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  • COM A EVOLUÇÃO DA APLICAÇÃO DE TECNOLOGIAS DA INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO (TICS) NO SISTEMA EDUCACIONAL FOI FOMENTADO O SURGIMENTO DE NOVOS MÉTODOS, TÉCNICAS E PROCEDIMENTOS QUE FAVOREÇAM A APRENDIZAGEM ATIVA, PLANEJAMENTO E GESTÃO DE CURSOS E SUPORTE PARA SUPERAÇÃO DE DIFICULDADES NO PROCESSO EDUCACIONAL, SEJAM PRESENCIAIS OU A DISTÂNCIA. OS AMBIENTES VIRTUAIS DE APRENDIZAGEM (AVAS) TORNARAM-SE FUNDAMENTAIS À CONDUÇÃO DE PROCESSOS EDUCACIONAIS, PROPICIANDO A DEMOCRATIZAÇÃO DA EDUCAÇÃO E PERMITINDO A FORMAÇÃO CONTINUADA, ALÉM DE GERAR GRANDES VOLUMES DE DADOS A RESPEITO DO PROCESSO DE APRENDIZAGEM. TER INFORMAÇÕES SOBRE O PROCESSO DE APRENDIZAGEM É DE EXTREMA IMPORTÂNCIA PARA OS EDUCADORES E ALUNOS, UMA VEZ QUE PERMITE APOIAR A TOMADA DE DECISÃO E REFLEXÃO SOBRE AS METODOLOGIAS APLICADAS NO ENSINO, CONTEÚDO UTILIZADO E DESEMPENHO DOS ALUNOS. NESTE SENTIDO, ESTA PESQUISA PROPÕE METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE ALUNOS DE PROGRAMA DE FORMAÇÃO MASSIVA UTILIZANDO TÉCNICAS DE MINERAÇÃO DE DADOS. A METODOLOGIA PROPOSTA CONSIDERA IDENTIFICAR ATRIBUTOS GENERALIZÁVEIS A SEREM UTILIZADOS PARA REALIZAÇÃO DE INFERÊNCIAS RELACIONADAS AO DESEMPENHO DOS ESTUDANTES E CORRELACIONANDO COM ASPECTOS SOCIAIS ATRAVÉS DE ANÁLISE QUALITATIVA E QUANTITATIVA DE RESULTADOS. ESSA METODOLOGIA FOI DESENVOLVIDA USANDO AMBIENTE HÍBRIDO DE APRENDIZAGEM VALORIZANDO A DIVERSIDADE NESTE PROCESSO. UTILIZARAM-SE TÉCNICAS DE CLASSIFICAÇÃO, AGRUPAMENTO E REGRAS DE ASSOCIAÇÃO NA METODOLOGIA PROPOSTA. VERIFICARAM-SE OS RESULTADOS OBTIDOS E POSSÍVEIS DESDOBRAMENTOS.

  • NILTON RODOLFO NASCIMENTO MELO RODRIGUES
  • ANTENAS DE GRAFENO COM CONTROLE DE DIAGRAMA DE RADIAÇÃO: PROJETO E MODELAGEM VIA MÉTODO FDTD.

  • Data: 28/08/2015
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  • Neste trabalho, é desenvolvida uma formulação matemática para representar folhas de Grafeno no grid 3D utilizado para resolver as equações de Maxwell com o algoritmo de Yee. A técnica, válida para a faixa de intrabanda, é baseada em convoluções recursivas e na técnica de planos finos (thin sheets). O método desenvolvido é utilizado para projetar, pela primeira vez, antenas com controle da direção do lóbulo principal de radiação através da modificação do potencial eletroquímico de folhas de grafeno utilizadas como elementos passivos.

  • JOÃO GABRIEL RODRIGUES DE OLIVEIRA LIMA
  • StormSOM –Clusterização em Tempo-Real de Fluxos de Dados Climáticos Distribuídos no Contexto de BigData

  • Data: 28/08/2015
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  • Cresce cada vez mais a quantidade de cenários e aplicações que necessitam de processamento e respostas em tempo real e que se utilizam de modelos matemáticos e de mineração de dados a fim de garantir a melhor suporte à tomada de decisão. Neste trabalho, propomos um algoritmo autoral, chamado StormSOM, que consiste em um modelo arquitetural de processamento, baseado em topologia, para a clusterização de grandes volumes de fluxos, contínuos e infinitos, de dados com respostas em tempo real, através do uso de redes neurais artificiais conhecidas como mapas auto-organizáveis. Os experimentos e simulações foram realizadas em um ambiente de Cloud Computing sobre um conjunto de dados climáticos. Os resultados mostram a eficiência da proposta ao garantir que o modelo neural utilizado possa gerar respostas em tempo real para o processamento de Big Data.

  • RICARDO AUGUSTO SEAWRIGHT DE CAMPOS
  • MODELAGEM E SIMULACAO DE GRUPO GERADOR DIESELCONSUMINDOÓLEO VEGETAL "IN NATURA" ENRIQUECIDO COM HIDROGÊNIO E OXIGENIO VISANDO MELHORAR SUA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA.

  • Data: 28/08/2015
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  • MODELAGEM E SIMULACAO DE GRUPO GERADOR DIESELCONSUMINDOÓLEO VEGETAL "IN NATURA" ENRIQUECIDO COM HIDROGÊNIO E OXIGENIO VISANDO MELHORAR SUA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA.

  • RAMON CRISTIAN FERNANDES ARAUJO
  • DESENVOLVIMENTO E IMPLEMENTAÇÃO DE GERADOR DE SURTO E SUA APLICAÇÃO NA ANÁLISE NUMÉRICO-EXPERIMENTAL DO COMPORTAMENTO TRANSITÓRIO DE SISTEMAS DE ATERRAMENTO ELÉTRICO

  • Data: 21/08/2015
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  • Neste trabalho, são apresentadas em detalhes as etapas de projeto e construção de um gerador de surto de tensão com base em normas internacionalmente estabelecidas. Os dois sinais de saída implementados possuem formas de onda características de surtos devidos a descargas atmosféricas diretas e subsequentes, respectivamente. Ainda, seus parâmetros obedecem aos valores padronizados pelas normas IEC 60060-1 e IEEE Std-4 . A fim de validar o gerador de surto construído, foram analisados os comportamentos transitório e estacionário de diversos sistemas de aterramento quando submetidos a descargas atmosféricas, utilizando o referido gerador como fonte do sinal de injeção. Os sistemas de aterramento foram analisados mediante experimentos em campo, sendo que cada experimento foi reproduzido numericamente através do método FDTD. Baixos erros percentuais foram obtidos entre os sinais medidos durante os experimentos e os sinais numéricos correspondentes. Isso, aliado ao fato de que os aterramentos analisados se comportaram conforme o esperado na literatura, valida o gerador de surto construído neste trabalho.

  • RÔMULO AUGUSTO NASCIMENTO DE OLIVEIRA
  • MÉTODO DE INVERSÃO PARA A OBTENÇÃO DOS PARÂMETROS ELÉTRICOS DO SOLO PARA REGIÃO AMAZÔNICA BASEADO EM MEDIÇÕES USANDO EQUAÇÕES PARABÓLICAS

  • Data: 20/08/2015
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  • Este trabalho apresenta uma metodologia de inversão através dos mínimos quadrados ponderados para a obtenção dos parâmetros elétricos equivalentes da vegetação e solo de uma região florestal típica Amazônica usando o modelo baseado no formalismo das equações parabólicas para calcular a intensidade de campo elétrico recebido por um receptor móvel contido dentro desta região. Para validação desta metodologia, foram realizadas campanhas de medições em Benfica, Marituba e Barcarena, no Estado do Pará. Sendo que em Benfica e em Marituba foi usada à frequência de 900 MHz e em Barcarena foi utilizada a frequência de 1,8 GHz. Para os três municípios, o sistema de medição consistiu de um laboratório fixo e de uma estação móvel que foi montada para medir e armazenar os valores instantâneos da potência do sinal recebido. As medidas foram comparadas com simulações computacionais, e assim, foi possível estimar os valores ótimos para a condutividade elétrica e permissividade relativa tanto da vegetação que cortava a rodovia de acesso às cidades, quanto do solo da rodovia através da metodologia de inversão proposta. Para finalizar, foi realizada uma analise quantitativa destes parâmetros com os valores encontrados na literatura o que demonstrou a eficácia da metodologia proposta.

  • CRISTIANE RUIZ GOMES
  • MODELO DE RÁDIO PROPAGAÇÃO EM UHF PARA AMBIENTES NÃO HOMOGÊNEOS E CLIMAS DISTINTOS UTILIZANDO TÉCNICAS DE INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL.

  • Data: 20/08/2015
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  • Esta tese propõe um modelo empírico de rádio propagação outdoor na faixa de UHF. O modelo proposto estima valores de potência recebida podendo ser aplicado à trajetos não homogêneos e à climas distintos, este último apresenta caráter inovador para faixa de UHF. Diferentes técnicas de IA foram escolhidas para embasamento teórico e computacional por apresentarem a capacidade de introduzir, organizar e descrever dados quantitativos e qualitativos de maneira rápida e eficiente, possibilitando a determinação da potência recebida em uma diversidade de cenários e climas. O modelo proposto foi aplicado à uma cidade da região amazônica que apresenta ambientes heterogêneos como áreas urbanas densamente arborizados, frações sobre água doce entre outros. Campanhas de medições foram realizadas para obtenção de sinais de duas emissoras de televisão digital na região metropolitana da cidade de Belém, Estado do Pará para modelar, comparar e validar o modelo proposto. Os resultados obtidos são animadores apresentando nítida diferença entre as duas estações do ano estudadas e erros RMS pequenos para todos os casos estudados. Comparação com modelos empíricos e determinísticos amplamente utilizados corroboram a validade do modelo.

  • MIERCIO CARDOSO DE ALCANTARA NETO
  • SÍNTESE DE SUPERFÍCIES SELETIVAS DE FREQUÊNCIA PARA MICROONDAS UTILIZANDO OTIMIZAÇÃO MULTIOBJETIVO BIOINSPIRADA

  • Data: 19/08/2015
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  • A evolução da computação tem possibilitado avanços substanciais em pesquisas relacionadas à engenharia e a indústria, onde, cada vez mais se torna necessário utilizar ferramentas computacionais para simulação e obtenção de determinados parâmetros do projeto. A crescente demanda por precisão e o aumento gradativo da complexidade das estruturas e sistemas, resulta num processo de simulação cada vez mais demorado. Em muitas áreas da engenharia, a avaliação de um único critério pode consumir várias horas, bem como vários dias ou até mesmo semanas. Qualquer método que possa acelerar o tempo de simulação e otimização, pode, assim, economizar tempo e dinheiro. Nesse contexto, a Computação Bioinspirada (BIC) ou Natural, se apresenta precisa e eficiente, onde muitos métodos computacionais tradicionais falham e, consiste em novo mecanismo para suprir tais dificuldades. Deste modo, nesta proposta é realizado um estudo acerca de alguns dos algoritmos BIC mais utilizados na atualidade para projeto e otimização de problemas gerais na engenharia e na indústria. Logo, se vislumbra um código multiobjetivo que apresente menor custo computacional e, consequentemente, menor tempo para processamento dos dados. Inicialmente, é realizada uma investigação numérica das estruturas propostas, através de simulações computacionais das geometrias triangulares para as superfícies seletivas de frequência (FSSs), com frequência de ressonância e largura de banda controlada. A análise numérica de onda completa é feita pela técnica das integrais finitas (FIT) com o auxílio de umsoftware comercial muito utilizado para simulações em eletromagnetismo. Para superar os custos computacionais e o longo tempo de processamento exigido por técnicas de onda completa, foram utilizadas ferramentas de computação natural para modelagem e otimização das estruturas estudadas. Algumas características como robustez, generalização, adaptabilidade e rápida convergência contribuem para o aumento significativo do emprego destas técnicas nas mais diversas áreas da engenharia e da indústria, como, por exemplo, nas comunicações por rádio difusão. A modelagem das referidas FSSs é realizada por uma rede neural artificial de regressão geral, o processo de otimização é realizado pelo clássico algoritmo genético e, pelos recentes algoritmos meta-heurísticos de ecolocalização do morcego e de busca cuco. Os resultados obtidos por esses códigos são comparados aos simulados no software comercial empregado. Desta feita, se averiguou dentre os códigos multiobjetivos desenvolvidos, que o algoritmo multiobjetivo de busca cuco apresentou resultados mais precisos, em atendimento a função objetivo, e menor tempo de processamento. Por fim, é apresentado o plano de trabalho e o cronograma de execução das atividades.

  • FERNANDO JOSÉ DA COSTA JUNIOR
  • DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA MULTICONVERSOR PARA A REALIZAÇÃO DE ESTUDOS EXPERIMENTAIS EM MICROREDES  DE CORRENTE CONTÍNUA

  • Data: 10/08/2015
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  • ESTE TRABALHO APRESENTA O PROJETO, A IMPLEMENTAÇÃO E TESTES DE UM SENSOR MICROCONTROLADOR CAPAZ DE ESTIMAR O ÂNGULO DE CARGA EM UM GERADOR SÍNCRONO DE 10KVA, LOCALIZADO NO LABORATÓRIO DE CONTROLE DE SISTEMAS DE POTÊNCIA (LACSPOT) DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ (UFPA). O SISTEMA DESENVOLVIDO SE BASEIA NA MEDIÇÃO DA FASE DA TENSÃO TERMINAL DO GERADOR E DA POSIÇÃO DO ROTOR DA MÁQUINA SÍNCRONA. A PARTIR DESSAS DUAS INFORMAÇÕES, O ALGORITMO IMPLEMENTADO NO MICROCONTROLADOR É CAPAZ DE CALCULAR O RESPECTIVO ÂNGULO DE CARGA. POR FIM, RESULTADOS EXPERIMENTAIS REALIZADOS NO SISTEMA INTERLIGADO À REDE ELÉTRICA LOCAL SÃO APRESENTADOS A DIM DE COMPROVAR A EFICÁCIA DO SENSOR. OS RESULTADOS DESTA IMPLEMENTAÇÃO SERÃO UTILIZADOS EM UM PROJETO DE PESQUISA E DESENVOLVIMENTO REALIZADO EM PARCERIA COM A ELETRONORTE.

  • ANDRE VINICIUS DE SOUZA LAGES
  • Antena MIMO Ultra Banda Larga para Comunicações Móveis

  • Data: 10/07/2015
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  • Propõe-se uma antena Ultra Banda Larga (Ultra-wideband/UWB) MIMO (Multiple input-Multiple output) com radiadores semielípticos, que operam em todas as faixas móveis entre 0.7-6 GHz, e adaptado para operar no espaço livre (FS) e perto da cabeça humana. Os elementos da antena são de forma idêntica e simétrica,
    alimentados por uma linha de microfita afunilada e formados por um monopolo semielíptico côncavo inclinado para atingir uma largura de banda maior, ocupando apenas um dos lados do substrato e promovendo um melhor aproveitamento do espaço. Um toco inclinado em 45° também foi adicionado para proporcionar a ressonância de baixa frequência. Além disso, o plano de terra tem cantos arredondados e uma cavidade no fim da linha de microfita para melhorar o casamento de impedância. Um ramo em forma de ‘’T’’ foi utilizado para melhorar o isolamento e correlação MIMO. Os resultados numéricos mostram bom isolamento e perdas de retorno. A eficiência de multiplexação é superior a - 3 dB no espaço livre e melhor do que - 8 dB perto do manequim da cabeça humana para quase todos os padrões de comunicações móveis no espectro de 0.7-6 GHz. A antena

  • DIELLE DA SILVA CORREA FRANCO
  • DESEMPENHO DO ALGORITMO GENÉTICO COM ITERAÇÃO RETROVIRAL PARA OTIMIZAÇÃO DE FUNÇÕES COM REPRESENTAÇÃO REAL

  • Data: 30/06/2015
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  • A ideia da infecção viral vem sendo utilizada nos Algoritmos Genéticos (AG) para melhorar a taxa de busca dos algoritmos, superando a convergência prematura por meio do controle da diversidade da população, visto que na natureza a recombinação genética por vírus apresenta alta velocidade de replicação e frequente mutação. [Romano 2009]. A meta-heurística denominada AGRI adotou como fonte de inspiração biológica a família retroviridae, cujos vírus são baseados em RNA e atendem à necessidade de maior variação alélica do AG, visto que o RNA não possui os mecanismos de correção em seu genoma para eliminar o material viral recombinado.
    Neste algoritmo, os vírus são tratados como uma população separada da população de indivíduos. A cada infecção, o material genético viral é transmitido verticalmente entre os hospedeiros difundindo trechos de soluções dos vírus com melhor desempenho por toda população. A diversidade viral é mantida por meio de um mecanismo que substitui todos o vírus fora da taxa de elitismo viral. Nessa técnica, a população viral evolui junto com a população cromossômica, pois os vírus ineficientes são criados a partir do material genético
    dos indivíduos mais adaptados e de outros genes novos. O AGRI segue os princípios biológicos em vários aspectos da infecção e multiplicação viral. Por exemplo: cria a primeira população viral sem o material genético
    da população somática; escolhe aleatoriamente os vírus que irão infectar um indivíduo, possibilitando que parte da população nunca seja infectada por alguns vírus e que certos vírus infectem mais indivíduos. Além disso, a partir da segunda geração do AG, os vírus substituídos são criados com material genético de dois indivíduos, e tem diferentes quantidades de genes. Nesta abordagem, a maximização do espaço de busca é realizado utilizando três mecanismos: alta variabilidade genética da população viral com tamanhos diferentes dos
    trechos de soluções; efetivação da infecção apenas quando há um aumento no fitness do indivíduo; e possibilidade de um indivíduo ser infectado por quaisquer dos vírus da população viral. Para analisar o efeito dos parâmetros da infecção viral do AGRI e seu desempenho em comparação com outras meta-heurísticas bem conceituadas, as seguintes funções de benchmarking relacionadas com problemas de minimização foram selecionadas: F1 (Shifted Sphere Function), F2 (Shifted Schwefel’s Problem), F3 (Shifted Rotated High
    Conditioned Elliptic Function) e F5 (Schwefel’s Problem 2.6 with Global Optimum on Bounds). Os resultados mostraram que para funções unimodais propostas, o AGRI tem boa performance em comparação com as outras meta-heurísticas selecionadas podendo alcançar o ótimo global ou boas soluções com poucas iterações

  • ADRIANA DE NAZARE FARIAS DA ROSA
  • STATISTICAL ANALYSIS AND MARKOV MODELING OF DYNAMIC RESOURCE PROVISIONING IN ELASTIC OPTICAL NETWORKS

  • Data: 26/06/2015
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  • The current trends in optical fiber communications are rapidly approaching the physical capacity limit of standard optical fiber. It is becoming increasingly important to efficiently utilize spectral resources wisely to accommodate the ever-increasing Internet traffic demand. However, the rigid and coarse ITU-T grid specifications regarding the spectrum usage restrict the granularity of bandwidth segmentation and allocation, which frequently causes a mismatch between the allocated and the actual requested link bandwidth. This often leads to over provisioning, where usually more resources are provided than necessary. Recently, the concept of elastic optical networks (EONs) has been proposed in order to reduce the waste of spectra resources. In networks with such feature enabled, modulation parameters and central frequencies are not fixed as in the traditional WDM networks: the resources can be allocated with fine granularity, which can adapt to the granularity of the requested bandwidth without over provisioning. This results in efficient usage of spectra resources. However, elastic optical networks must satisfy dynamic connection add and drop over spectral resources that inevitable results in fragmentation of the spectrum. In EONs, spectrum fragmentation is an important and inevitable problem, because it reduces the spectral efficiency. As consequence, the blocking probability (BP) is increased due to scattered gaps in the optical grid. Currently, several metrics have been proposed in order to quantify a level of spectrum fragmentation. Approximation methods might be used for estimating average blocking probability and some fragmentation measures, but are so far unable to accurately evaluate the influence of different requested connection bandwidths and do not allow in-depth investigation of blocking events and their relation to fragmentation. This thesis presents the analytical study of the effect of fragmentation on requests' blocking probability, which is still under-explored. In this study, new definitions for blocking that differentiate between the reasons for the blocking events were introduced. An analytical framework based on Markov modeling was proposed in order to calculate steady-state probabilities for the different blocking events and to analyze fragmentation related problems in elastic optical links under dynamic traffic conditions. Statistical investigations were derived in order to investigate how different allocation request sizes contribute to fragmentation and blocking probability. This work is complemented with the introduction of a new accommodated fragmentation metric that allows better differentiating between very small variations of spectrum occupancy. Moreover, we show to which extend blocking events, due to insufficient amount of available resources, become inevitable and, comparing to the amount of blocking events due to fragmented spectrum, we draw conclusions on the possible gains one can achieve by system defragmentation. We also show how efficient spectrum allocation policies really are in reducing the part of fragmentation that in particular leads to actual blocking events. Simulation experiments are carried out showing good match with our analytical results for blocking probability in a small scale scenario. Simulated blocking probabilities for the different blocking events are provided for a larger scale elastic optical link.
  • CLAUDOMIR CARDOSO DE CARVALHO JUNIOR
  • CLASSIFICAÇÃO AUTOMÁTICA DE MODULAÇÃO BASEADA EM APRENDIZAGEM DISCRIMINATIVA

  • Data: 19/06/2015
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  • A PRINCIPAL FINALIDADE DOS ALGORITMOS PARA CLASSIFICAÇÃO AUTOMÁTICA DE MODULAÇÃO EM UM RECEPTOR INTELIGENTE (RÁDIO COGNITIVO) É A IDENTIFICAÇÃO DE UM SINAL QUALQUER PARA QUE ESSE POSSA REALIZAR O PROCESSO DE DEMODULAÇÃO E EN SEGUIDA O PROCESSAMENTO DA INFORMAÇÃO RECEBEIDA. A FALTA DE CONHECIMENTO DA INFORMAÇÃO TRANSMITIDA E OUTROS PARÂMETROS DESCONHECIDOS, POR EXEMPLO: POTÊNCIA DON SINAL, FREQUÊNCIA DA PORTADORA, TIME OFFSET, FASE E OUTROS PARÂMETROS, SOMADOS A CENÁRIOS REAIS CARACTERIZADOS POR DESVANECIMENTO DE MULTIPERCURSO TORNAM O PROBLEMA DE CLASSIFICAÇÃO DE MODULAÇÃO DIGITAL INTERESSANTE. DESTA FORMA, A TESE APRESENTA UMA INVESTIGAÇÃO SOBRE ALGORITMOS DE CLASSIFICAÇÃO AUTOMÁTICA DE MODULAÇÃO BASEADOS NA APRENDIZAGEM DISCRIMINATIVA E AVALIAR SOBRE QUE CONDIÇÕES SÃO EFICIENTES, VISTO QUE A MAIORIA DESSES ALGORITMOS REALIZAM A TAREFA DE CLASSIFICAÇÃO COM CONHECIMENTO DE ALGUNS PARÂMETROS E EM CENÁRIOS SIMPLES. ALÉM DISSO, A TESES APRESENTA TRÊS EXTRATORES DE PARÂMETROS (FRONT ENDS) PARA CLASSIFICAÇÃO AUTOMÁTICA DE MODULAÇÃO BASEADA EM APRENDIZAGEM DISCRIMINATIVA. A CLASSIFICAÇÃO É REALIZADA SOBRE OS SÍMBOLOS RECEBIDOS DE UMA MODULAÇÃO CUJAS AS RESPECTIVAS CARACTERÍSTICAS DE MAGNITUDE E FASE SÃO MANIPULADAS. OS RESULTADOS OBTIDOS USAM OS EXTRATORES DE PARÂMETROS PROPOSTO E O ALGORITMO MÁQUINA DE VETORES DE SUPORTE, OS QUAIS SÃO COMPARADOS COM OUTRAS TÉCNICAS. EM CENÁRIOS NÃO-IDEAIS COMO PHASE JITTER E OFFSET DE FREQUÊNCIA, OS RESULTADOS MOSTRAM QUE A PROPOSTA É EFICIENTE

  • RONEDO DE SA FERREIRA
  • AMAZONSOCIALDTN: IBR-DTN COM BLUETOOTH PARA INCLUSÃO DIGITAL NA AMAZÔNIA

  • Data: 29/05/2015
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  • A presente dissertação de mestrado tem como objetivo discorrer sobre a maneira como as pessoas acessam informações, ressaltando que apesar da evolução tecnológica ainda existem grupos sociais que são excluídos, estando à margem do contexto social por não terem acesso à informação, devido à sua localização geográfica, por exemplo: as comunidades ribeirinhas da região Amazônica. Esta dissertação tem por base um trabalho que propõe uma extensão para a arquitetura IBR-DTN, de forma que permita a divulgação de informações, incluindo vídeos educacionais curtos e áudio livros. Com o objetivo de facilitar a troca de informações de curto alcance, foi desenvolvido uma camada de convergência Bluetooth para arquitetura IBR-DTN e para melhorar a troca de dados em contatos oportunistas de curta duração entre os nós DTNs, foi agregado um mecanismo para compreensão do Bundle. Foram efetuados também experimentos em um testbed de pequena escala e em um simulador, onde
    através da extrapolação de valores para uma escala maior podemos avaliar a eficiência da solução AmazonSocialDTN em contatos oportunistas para a troca de uma maior quantidade de dados e, desta forma, permitir às pessoas de comunidades ribeirinhas receberem conteúdo relacionado a serviços de inclusão digital.

  • LORENA DE FATIMA PINHEIRO DE CARVALHO
  • ESTUDO EXPERIMENTAL DE TRANSITÓRIOS ELETROMAGNÉTICOS EM SISTEMAS DE ATERRAMENTO
    ELÉTRICO DEVIDOS A PULSOS DE DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

  • Data: 29/05/2015
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  • Neste trabalho, é apresentado um estudo sobre o comportamento transitório e de regime estacionário de sistemas de aterramento quando submetidos a surtos com forma de onda de uma descarga atmosférica. As análises dos sistemas de aterramento foram feitas por meio de dados obtidos através de experimentos realizados em campo e de simulações numéricas baseadas no m´método das diferenças finitas aplicado para solucionar as equações de Maxwell no domínio do tempo. Nas simulações numéricas, o setup experimental (hastes, cabos, resistor e sinal injetado) e os parâmetros eletromagnéticos do solo e vácuo (condutividade, permissividade elétrica e permeabilidade magnética) foram modelados numericamente. Observou-se boa concordância entre os sinais medidos durante os testes experimentais e os seus respectivos sinais obtidos numericamente. Esta concordância entre os sinais transitórios medidos e simulados foi obtida tomando-se determinados cuidados técnicos ao se conceber o setup experimental. Tais cuidados t´técnicos, que normalmente não são postos de forma explícita na literatura, são devidamente abordados e discutidos nesta dissertação.

  • ANA CLAUDIA DA SILVA GOMES
  • Tecnicas de Intelig^encia Computacional Aplicadas a Estabilidade nos Sistemas DSL

  • Data: 29/05/2015
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  • A estabilidade da Linhas Digitais do Assinante (DSL) torna-se um grande desa o, quando os servicos conhecidos como Triple-Play são fornecidos. Esses servicos devem ser con aveis, ao mesmo tempo que requerem elevada taxa de transmissão e baixa latência, para uma melhor qualidade de experiência. Entretanto as ferramentas existentes para estabilizac~ao das redes DSL, como a adaptac~ao automatica da margem (AMA), o Interleaving, a proteção ao rudo impulsivo (INP) e o rudo virtual (VN), geralmente causam impacto ou na taxa de transmissão de dados, ou na latência da transmissão na tentativa de melhorar a estabilidade. O presente trabalho, por outro lado, tem como objetivo apresentar uma nova abordagempara estabilização das redes DSL. Essa abordagem e baseada na coordenação multiusuario do espectro que busca mitigar o efeito da interferência de crosstalk de maneira que o requisito de taxa de dados factvel e a restrição de potência sejam alcancados com uma margem de rudo otimizada. Como, apenas os parâmetros da camada fsica são ajustados, a latência não e afetada pelo metodo. A questão e então colocada como um problema de otimização de margem e resolvido atraves de algoritmos evolucionarios em conjunto com tecnicas de minimização de potência. Experimentos mostram que o metodo proposto fornece melhoras signi cantes em termos de margem de rudo, quando comparado com os algoritmos anteriores, aumentando a estabilidade da rede sem penalizar a taxa de bits ou a latência.

  • MARTIN MAX LUIS DE CASTRO NEGRAO
  • METODOLOGIA BASEADA EM MODELO TEÓRICO PARA AVALIAÇÃO DO ESTADO OPERATIVO DE LINHA DE TRANSMISSÃO

  • Data: 15/05/2015
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  • Convencionalmente a monitoração das condições de funcionamento de uma linha de transmissão de energia é realizada através de inspeções periódicas ao longo desta linha. Esta monitoração permite a manutenção corretiva pela constatação de falhas durante a inspeção. Uma manutenção mais eficiente deve empregar técnicas preditivas que se caracterizam pela monitoração em tempo real. As técnicas preditivas verificam o estado de funcionamento
    empregando modelos de funcionamento normal para a detecção de falhas e modelos de falha para a determinação e o diagnóstico a ser empregado no FDI (Fault Detection and Isolation). Por isso foi desenvolvido um modelo matemático adequado para ser aplicado em manutenção preditiva de trechos de linhas de transmissão a baixo custo, sem necessidade de sensores distribuídos ao longo da linha. Este modelo permite o emprego da metodologia de detecção de falhas (FDI) através do acompanhamento da corrente de fuga de linhas de transmissão. O emprego do modelo permite também a obtenção de um novo indicador da condição normal e anormal de funcionamento de uma linha de transmissão que é a capacitância das frequências harmônicas. O metodologia foi validada através de medidas obtidas em um trecho de linha de transmissão, e a utilização de uma rede neural artificial desenvolvida para a classificação do estado de funcionamento da Linha de Transmissão.

  • NELSON MATEUS FERREIRA SANTOS
  • PROJETO E CONSTRUÇÃO DE UM MONOPOLO PARA APLICAÇÕES DE BANDA ULTRALARGA (UWB) COM ELEMENTOS FRACTAIS

  • Data: 08/05/2015
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  • Este trabalho descreve o projeto e análise de uma antena do tipo monopolo impresso. A forma geométrica inicial na antena do monopolo impresso é de um hexágono regular, de segmentos com 9 mm de comprimento. A proposta inicial é de uma antena para atender a faixa UWB (3,1 a 10,6 GHz). Para alcançar uma largura de banda que satisfaça o problema proposto, foi implantado curvas fractais (curva de Peano e a curva de Koch) na composição
    da geometria do monopolo e do plano terra, respectivamente, onde a introdução dessas curvas geram ressonâncias adicionais, assim otimizando a largura de banda e atendendo as especificações de sistemas UWB. Para realizar as analises foi utilizado o software CST MICROWAVE STUDIO®, este que é baseado no método de integração finita no domínio do tempo, que nos dispõe do ambiente computacional para simular as propriedades da antena e o
    comportamento eletromagnético da mesma como resultados dessas simulações, que nos apresentou uma nova faixa de frequência indo de 2,74 a 11,5 GHz, satisfazendo a faixa dos sistemas UWB. Como ultimo passo, foi confeccionado um protótipo e realizadas as medições com o equipamento adequado para a comparação dos resultados medidos com os simulados, abrangendo uma faixa de frequência de 3,2 a 13,5 GHz, onde essa faixa de resultados mostra uma concordância com os simulados, validando o modelo proposto

  • PEBERTLI NILS ALHO BARATA
  • FRAMEWORK PARA CRIAÇÃO DE LABORATÓRIOS VIRTUAIS: DIMINUINDO A LACUNA ENTRE TEORIA E PRÁTICA EM ENGENHARIA ELETRICA

  • Data: 08/05/2015
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  • Dentro do campo de estudos de Engenharia Elétrica, o estudo de alguns equipamentos pode ser frustrante e desmotivador devido à falta de uma visão clara de como estes equipamentos funcionam e operam em um ambiente real. Tanto estudantes quanto profissionais têm dificuldades para conhecer ou treinar com estes equipamentos, por fatores como segurança, custo para manter um laboratório ou impedimentos para treinamento em instalações reais. Diversas formas de ensino e aprendizado têm sido utilizadas para melhorar o aspecto prático do aprendizado em Engenharia Elétrica. Dentre essas formas, o uso de realidade virtual tem tido bons resultados por fornecer um ambiente seguro, controlado e barato em relação a um laboratório real. Ainda há, porém, lacunas que podem ser sanadas nesses experimentos, como por exemplo, atender tanto alunos como profissionais, facilidade de criação dos laboratórios e reproduzir situações reais dos equipamentos. Assim, esta tese propõe um framework para criação de laboratórios virtuais para exatamente preencher essas lacunas. O framework tem como elemento principal uma ferramente de autoria para rápida e fácil criação dos laboratórios virtuais. São apresentados experimentos que foram conduzidos para validar o framework. Um experimento treina profissionais para operação e manutenção de uma turbina hidrogeradora em ambiente industrial. Os resultados mostram que o framework melhorou os aspectos de ensino e aprendizagem, como notas, motivação e retenção do conhecimento, tanto para alunos e profissionais quanto para o professor.

  • ANDRÉ AUGUSTO PACHECO DE CARVALHO
  • Métricas de QOS/QOE de Vídeo em Redes Sem Fio para o Auxilío ao Planejamento de Ambientes Indoor Utilizando uma Abordagem Bayesiana. 

  • Data: 30/03/2015
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  • Aplicações em redes sem fio e multimídia têm crescido nos últimos anos. Transmissões exigentes como vídeo afetam a qualidade de experiência (QoE) e qualidade de serviço (QoS) provida aos usuários domésticos e comerciais. Esse monografia apresenta uma estratégia híbrida de avaliação da predição do comportamento de métricas de QoE e QoS através de campanha de medições, redes bayesianas e simulação auxiliando o planejamento de ambientes indoor. Para a campanha de medições foi realizada previamente uma simulação através do programa desenvolvido no MatLab, para que fossem mapeados todos os pontos de medições no prédio escolhido para caso de uso. As Métricas como nível de sinal RSSI (Receiver Signal Strength Intensity), jitter, perda de pacotes, atraso, PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio) e SSIM (Structural Similarity) foram coletadas durante as medições indoor realizadas, o que não exclui a possibilidade de uso desta proposta para outras situações.

     

  • RILDO DE MENDONÇA NOGUEIRA
  • ANÁLISE DOS IMPACTOS HARMÔNICOS EM UMA INDÚSTRIA DE MANUFATURA DE ELETROELETRONICOS UTILIZANDO ÁRVORES DE DECISÃO

  • Data: 27/03/2015
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  • ANÁLISE DOS IMPACTOS HARMÔNICOS EM UMA INDÚSTRIA DE MANUFATURA DE ELETROELETRONICOS UTILIZANDO ÁRVORES DE DECISÃO

  • RAIMUNDO EDNEY DOS SANTOS AZEVEDO
  • OTIMIZAÇÃO MULTICRITÉRIO PARA DESPACHO ECONÔMICO E AMBIENTAL DE USINAS TÉRMICAS UTILIZANDO ENXAME DE PARTÍCULAS

  • Data: 27/03/2015
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  • DEVIDO ÀS PREOCUPAÇÕES AMBIENTAIS QUE SE DESENVOLVEM A PARTIR DAS EMISSÕES PRODUZIDAS POR USINAS QUE UTILIZAM COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS, O DESPACHO ECONÔMICO QUE MINIMIZA APENAS O CUSTO TOTAL DE COMBUSTÍVEL NÃO PODE MAIS SER CONSIDERADO COMO UMA OPÇÃO ADEQUADA DE DESPACHO. ESTA DISSERTAÇÃO PROPÕE, PORTANTO, UMA ESTRATÉGIA DE DESPACHO CONJUNTO BASEADO EM MODELOS MATEMÁTICOS PARA RESOLVER O PROBLEMA DO DESPACHO DE CARGA LEVANDO EM CONTA OS PROBLEMAS ECONÔMICOS E DA EMISSÃO DE POLUENTES, CUJAS PREMISSAS SÃO COMBINADAS EM UMA FUNÇÃO OBJETIVO E VÁRIAS RESTRIÇÕES DE NATUREZA ELÉTRICA  E DE NÍVEIS DE EMISSÕES UTILIZANDO O AMBIENTE DE SOFTWARE LABVIEW. OS RESULTADOS ALCANÇADOS COM A APLICAÇÃO DOS PROCEDIMENTOS AQUI PROPOSTOS A UMA USINA TÉRMICA DA CIDADE DE MANAUS/AM, MOSTRAM-SE BASTANTE POSITIVOS NO SENTIDO DE PROVIDENCIAR SOLUÇÕES DE DESPACHO QUE SE MOSTRAM SUSTENTÁVEIS COM RELAÇÃO AOS ASPECTOS ECONÔMICOS E AMBIENTAIS CONSIDERADOS.

  • MARCIO RODRIGUES PINHEIRO
  • PLANEJAMENTO DE REDE LTE UTILIZANDO APROXIMAÇÃO HIBRIDA DE MODELO EMPIRICO OUTDOOR: MEDIÇÃO E TECNICA DE ALGORITMO GENETICO

  • Data: 20/03/2015
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  • NESTE TRABALHO SERÁ REALIZADO UM ESTUDO SOBRE PERDAS DE PROPAGAÇÃO EM AMBIENTES OUTDOOR. PARA FAZER ESTE ESTUDO, FOI REALIZADA UMA CAMPANHA DE MEDIÇÃO EM VÁRIAS RUAS E AVENIDAS DA CIDADE DE BELÉM-PA, TANTO NA PARTE CENTRAL, CARACTERIZADAS PELA CONSTRUÇÃO DE MUITOS EDIFÍCIOS, COMO EM ÁREAS PERIFÉRICAS, CARACTERIZADAS POR CONSTRUÇÕES MAIS BAIXAS. ALGUNS MODELOS PRESENTES NA LITERATURA FORAM UTILIZADOS A FIM DE COMPARAR OS VALORES DA PERDA DE PROPAGAÇÃO PREDITA COM OS VALORES MEDIDOS DURANTE A CAMPANHA DE MEDIÇÃO. FOI OBSERVADO QUE EM DETERMINADAS MEDIÇÕES, OS MODELOS DE PERDA DE PROPAGAÇÃO, NÃO APRESENTARAM CURVAS SIMILARES AO QUE FOI MEDIDO NAS ROTAS REALIZADAS, APRESENTANDO ERRO DE PREDIÇÃO ELEVADO. ENTÃO, FORAM OTIMIZADOS TODOS OS MODELOS DE PREDIÇÃO A PARTIR DE UM ALGORITMO GENÉTICO (AG). ATRAVÉS DESSA TÉCNICA, FOI OBSERVADA UMA MELHORA SIGNIFICATIVA NOS MODELOS ESTUDADOS EM COMPARAÇÃO AS PERDAS ENCONTRADAS NAS ROTAS REALIZADAS, IDENTIFICANDO O MODELO MAIS APTO PARA O PLANEJAMENTO DE REDE LTE.

  • ALBERT RICHARD MORAES LOPES
  • EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM REDES SUSTENTÁVEIS: UMA AVALIAÇÃO BASEADAEM REDES SMALL CELLS E
    BACKHAUL

  • Data: 13/03/2015
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  • A utilização de small cells em redes móveis heterogêneas (seja 3G, 4G e futuramente 5G) para tráfego indoor tem sido considerada como a melhor solução para suprir o crescimento do tráfego móvel, devido reduzir o consumo de energia da rede e por fornecer alta capacidade. Por outro lado, o aumento da quantidade de small cells implantadas implica na ampliação da rede backhaul, que aumenta o consumo de energia na rede e ameaça os ganhos das small cells nesse tópico. Além disso, dependendo da escolha do tipo backhaul o consumo de energia na rede heterogênea pode elevar consideravelmente. Neste contexto, este trabalho visa fornecer uma metodologia para avaliar e identificar possíveis gargalos de consumo de energia na rede móvel, considerando tanto a parte wireless quanto a estrutura backhaul. A metodologia considera a demanda de tráfego gerado na cidade, cenário para implantação e operação de redes heterogêneas (small cells) e dimensionamento do backhaul por segmento (Cell Site, Hub Site e Central Office). Adotando esta metodologia, o estudo deste trabalho avalia e compara três tipos de arquitetura backhaul para redes internas baseadas em Femtocell convencional ou Femtocell Wireless over Cable (FemtoWoC): Fiber-to-the- Building, Fiber-to-the-Curb e Fiber-to-the-Home. Constatou-se que o principal gargalo energético do backhaul se encontra no segmento responsável por agregar o tráfego das small cells (Cell Site). Contudo, empregando arquiteturas e equipamentos mais eficientes, como FemtoWoC, no segmento Cell Site pode-se reduzir significativamente o consumo total de energia no backhaul, principalmente em arquiteturas baseada em cobre na última milha.

  • FLAVIA PESSOA MONTEIRO
  • clasSIS, UMA METODOLOGIA PARA CLASSIFICAÇÃO SUPERVISIONADA DE IMAGENS DE SATÉLITE EM ÁREAS DE ASSENTAMENTO, LOCALIZADOS NA AMAZÔNIA

  • Data: 12/03/2015
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  • Amazônia é um dos biomas mais complexos e diversificados do planeta e seu nível de preservação ambiental possui impacto de âmbito global. Entretanto, para além dos aspectos ambientais, a complexibilidade da região envolve outros diferentes pontos de vista, tais como: social, econômico e cultural.  De fato, tais pontos de vista estão intrinsecamente interligados, de tal forma que, por exemplo, aspectos culturais podem afetar as relações entre o uso e a cobertura da terra e, em se tratando de Amazônia, dependendo da escala dessas mudanças, pode haver consequências planetárias. Em função da criticidade que envolve a região, diversas ações governamentais, de organizações e movimentos sociais e da comunidade internacional, vem tentando racionalizar o uso e a cobertura da terra, de maneira a criar uma relação de exploração sustentável dos recursos naturais. Um importatnte programa governamental se baseia na criação de assentamentos, com o respectivo apoio, no que diz respeito a determinados financiamentos de infraestrutura, maquinário, mudas e sementes, assistência técnica, entre outros. Entretanto, apesar dos esforços envolvidos, a solução é de extrema complexibilidade, dada a correlação de fatores a serem avaliados e combinados em busca do sucesso e do aprimoramento de tais programas. Assim, por conta de toda complexibilidade envolvida, é de primordial importância a utilização de ferramentas tecnológicas para aferição do grau de evolução do uso e da cobertura da terra, nas regiões que fazem parte do bioma amazônico. Uma das avaliações fundamentais é a observação da evolução da mudança do uso do solo, pois se trata de uma variável mutável temporalmente, com severas implicações na paisagem natural e no meio ambiente como um todo. Este estudo tem como objetivo principal avaliar o desempenho de técnicas computacionais SVM, Redes Neurais, Máxima Verossimilhança e Árvore de Decisão a fim de melhor classificar as imagens do satélite LANDSAT 5 no cenário da Amazônia Brasileira. Técinas de mineração de dados estão sendo utilizados cada vez mais empregadas para fins de classificação de imagens de satélite, dentre várias técnicas destaca-se a árvore de decisão. A aplicação desta técnica melhorou a precisão da classificação e de maneira computacional bastante eficiente, pois os resultados foram gerados automaticamentes e tempo otimizado. A área de estudo, se concentrou no assentamento 26 de Março/Marabá, vêm enfrentando gravíssimos problemas no seu reflorestamento. Este assentamento é apenas um reflexo do que vêm ocorrendo mo Bioma Amazônico e seu complexo e diversificado sistema ambiental.

  • CLAUDIO DE CASTRO COUTINHO FILHO
  • Técnicas de Balanceamento de Taxas de Downstream para Sistemas Vetorizados de Linha Digital do
    Assinante (DSL): Estudo de Caso do Padrão ITU G.9700

  • Data: 10/03/2015
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  • Conforme a tecnologia DSL (Digital Subscriber Line) atinge o seu limite de largura de banda física e o modelo Fiber-to-the-Home (FTTH) se torna um substituto em potencial, novas técnicas são desenvolvidas para lidar com as exigências da indústria de acesso à Internet. Nesse contexto, o padrão recém acordado do International Telecommunication Union (ITU), o G.9700 (G.fast) traz para a rede de cobre uma renovação de sua vida útil,
    com o uso de técnicas como o Vectoring. Esta, apesar de ser uma ferramenta poderosa para que DSL se torne uma tecnologia competitiva para a fibra óptica, ainda deve lidar com o problema de que os assinantes podem obter taxas diferentes em seus CPEs (Customer Premises Equipments), causado principalmente por aspectos físicos do canal. Com isso em mente, este trabalho propõe métodos para balancear as taxas entregues às linhas dos usuários no downstream. Isso é feito por meio de diferentes ordenações das colunas da matriz do canal, em cenários que utilizam o Precoder Tomlinson-Harashima (THP) até 200 MHz. Simulações foram feitas usando cada método de balanceamento de taxas em seis cabos medidos, a fim de demonstrar os progressos de cada método. Estas simulações são estendidas para o ainda não validado cenário Near-Far, que tenta representar as situações
    em que algumas linhas têm comprimento maior do que outras, e serve apenas como referência. Os métodos propostos produziram resultados promissores de balanceamento, com reduções de até 95,79% do desvio padrão para o cabo Swisscom I51, quando se comparando resultados de um método de algoritmo genético com aqueles do THP.

  • VINCENT WILLIAN ARAÚJO TADAIESKY
  • AVALIAÇÃO DE TÉCNICAS DE PARALELIZAÇÃO DE ALGORITMOS BIOINSPIRADOS UTILIZANDO COMPUTAÇÃO GPU: UM ESTUDO DE CASOS PARA OTIMIZAÇÃO DE ROTEAMENTO EM REDES ÓPTICAS

  • Data: 06/03/2015
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  • ESTE TRABALHO REALIZA UM ESTUDO ACERCA DAS ESTRATÉGIAS MAIS COMUNS PARA A PARALELIZAÇÃO DE ALGORITMOS BIOINSPIRADOS, APLICANDO-AS EM GPU COMPUTING COM A PLATAFORMA CUDA. DENTRE OS ALGORITMOS ESTUDADOS ESTÃO ALGORITMOS EVOLUCIONÁRIOS E DE INTELIGÊNCIA DE ENXAME.

  • SIMONE CRISTINA DA COSTA TAVARES
  • PROPRIEDADES ELÉTRICAS DE NANOANTENA DE GRAFENO

  • Data: 24/02/2015
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  • ANTENA, NANOTUBO DE CARBONO, GRAFENO, HARTREE- FOCK, SIMI- EMPIRICO.

  • GERDSON TANAKA SOARES
  • SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA COMO FERRAMENTA DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NA INDÚSTRIA

  • Data: 24/02/2015
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  • SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA COMO FERRAMENTA DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NA INDÚSTRIA

  • GLEIDA TAYANNA CONDE DE SOUSA
  • DESIGN DE NANO-ANTENAS DENDRIMÉRICAS

  • Data: 23/02/2015
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  • Estruturas denominadas derivados de dendrímeros (DD) possuem propriedades eletrônicas fascinantes, do ponto de vista tecnológico, completamente diferentes das obtidas apenas pelos seus constituintes básicos e com estados discretos de condutividade que emergem das vizinhanças dos pontos de Fermi. Um fator preponderante na engenharia de DD é sua dimensionalidade. Experimentos usando espectroscopia molecular (Raman) e microscopia de alta resolução (TEM, AFM e STM) confirmaram a natureza n-D de seus elétrons. Eles concluíram que a dimensionalidade de um DD tem uma influência profunda sobre suas propriedades físicas.
    Essa característica peculiar de ajuste das propriedades eletrônicas de acordo com a geometria, somada às dimensões reduzidas, gerou uma grande corrida tecnológica com o objetivo de se desenvolver dispositivos eletrônicos (diodos, transistores, portas lógicas, displays,...) a partir de DD. Algumas aplicações interessantes referem-se à utilização de DD como: antenas mediante a modificação das propriedades de impedância dos DD na presença de espécies químicas, pinças e ponta de prova de microscópio, base para baterias de lítio, nanoguias de ondas, entre outras. A proposta deste trabalho se baseia em investigar as mudanças de comportamento de funcionamento desta classe de antenas DD puras e dopadas na presença de campo elétrico externo. Para isso, são modificadas as regiões terminais que está associado com os parâmetros que definem o DD. Nesse trabalho, será mostrado a estrutura eletrônica de DD puro e dopado na presença de campo elétrico externo utilizando as aproximações derivadas do método de Hartree-Fock. Nesse método, o DD é obtido da estrutura do precursor otimizada por método de mecânica molecular. A investigação de DD tem como objetivo calcular sua estrutura eletrônica via Hartree-Fock semiempíricos (AM1) e Zindo/S-CI) e ab initio quando convenientes para pequenos oligômeros. Isto é importante para o conhecimento e análise de quais propriedades estruturais estão relacionadas com o mecanismo de transporte eletrônico molecular.
    A análise empírica de Millikan-Laurtisen (ML) e Fowler-Nordheim (FN) também é apresentada para o melhor detalhamento do transporte eletrônico, com o objetivo de demonstração da assinatura eleltrônica de DD para utilização de nano-antenas de dendrímeros.

  • KEILA CRISTINA DOS SANTOS MAIA
  • ANÁLISE DE DESEMPENHO DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO DOMICILIAR DE PEQUENO PORTE OPERANDO COM DIFERENTES EQUIPAMENTOS

  • Data: 23/02/2015
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  • O presente trabalho apresenta a análise da operação de um sistema fotovoltaico domiciliar de 180 Wp projetado para atendimento de pequenas demandas. O sistema em questão está instalado na área de testes do laboratório do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas (GEDAE), com o propósito de simular seu
    funcionamento como provedor de energia elétrica para uma residência ribeirinha típica da Região Amazônica. Para este fim, foi simulada a alimentação de cargas que são utilizadas frequentemente nessas residências (TV e lâmpadas) em horários pré-definidos. No trabalho, além da descrição dos componentes do sistema, são expostos também os mecanismos empregados na monitoração de seu funcionamento, bem como a análise de dados obtidos
    acerca do comportamento do sistema operando com diferentes tecnologias de inversores de tensão (formas de onda de saída senoidal, quadrada e quadrada modificada), controladores de carga e baterias de descarga profunda (OPzV).

  • RAFAEL NINNO MUNIZ
  • DESAFIOS E OPORTUNIDADES PARA O ACESSO UNIVERSAL À ENERGIA ELÉTRICA NA AMAZÔNIA

  • Data: 20/02/2015
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  • O planejamento energético brasileiro vem progressivamente dando ênfase à utilização de fontes renováveis de energia, entretanto para algumas iniciativas como o Programa Luz Para Todos, constata-se que essas alternativas energéticas vêm sendo tratadas como uma atividade secundária e de difícil implementação. Este trabalho tem por objetivo analisar como o governo brasileiro vem adaptando a sua estrutura institucional, tecnológica e de financiamento para fornecer acesso universal à eletricidade em áreas remotas. De acordo com informações oficiais, esta iniciativa provou ser eficaz em sua primeira fase, que foi desenvolvida pela extensão de rede convencional. Entretanto o estudo conclui que o programa atualmente não converge para o atendimento pleno do acesso à eletricidade em áreas remotas na Amazônia e três principais desafios foram identificados. Há uma necessidade de adaptação das estruturas institucionais existentes, harmonizar tecnologias para o contexto regional e utilizar os fundos governamentais de forma mais eficaz. A pesquisa aponta caminhos e alternativas para o que está sendo realizado nos sistemas isolados, e apresenta dois estudos de caso onde foram aplicados a geração descentralizada de energia com fontes renováveis de biomassa residual em comunidade isoladas e para o aproveitamento energético de resíduos sólidos urbanos em município pertencente ao sistema isolado. Esses exemplos práticos têm como proposta contribuir com os resultados do estudo para o desenvolvimento de políticas públicas, projetos de pesquisa, atender fornecedores de tecnologia e promover soluções energéticas e residuária para municípios e comunidades do sistema isolado nacional, visando atingir o acesso universal à energia elétrica em áreas remotas na Amazônia.

  • ILAN SOUSA CORREA
  • Implementação de Metodos de Sincronismo em FPGA para DSL de Quarta Geração

  • Data: 12/02/2015
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  • Tecnologias Digital Subscriber Line (DSL) s~ao muito populares devido a relativa facilidade de implantac~ao, pois utilizam cabos telef^onicos, que s~ao encontrados em, virtualmente, todas as cidades. Ha tecnologias consideradas melhores que o DSL, como as bras oticas, entretanto, sua implantac~ao e mais cara, o que faz a utilizac~ao de DSL para prover acesso as resid^encias ainda seja mais viavel. Devido a exist^encia dessas tecnologias consideradas melhores, o m do uso dos cabos telef^onicos (de cobre) ja foi previsto algumas vezes, entretanto, devido ao seu baixo custo, essa tecnologia ainda e utilizada. Com base nisso, a tecnologia DSL sofreu varias evoluc~oes ao longo dos anos, sendo que a ultima de suas evoluc~oes e considerada como sendo a quarta gerac~ao do DSL, e e conhecida como G.fast. A quarta gerac~ao do DSL encontra-se em processo de padronizac~ao, sendo que sua primeira vers~ao foi lancada recentemente. Este trabalho apresenta tecnicas de sincronismo e correc~ao de diferencas de clock que podem ser utilizadas em modems DSL de quarta gerac~ao. Essas tecnicas foram criadas para lidar com as especi cidades desta ultima vers~ao, e s~ao avaliadas em um prototipo que utiliza placas de avaliac~ao de DSP e FPGA para acelerar o processo de implementac~ao. Ser~ao apresentadas as tecnicas de sincronismo criadas, seus desempenhos e utilizac~ao de recursos para sua implementac~ao, e tambem formas de paralelizac~ao no FPGA para facilitar a implementac~ao das tecnicas.

  • ROSANA CAVALCANTE DE OLIVEIRA
  • Metodologia de Análise de Risco de investimento em Projetos de Eficiência Energética com Aplicação no Aproveitamento da Biomassa Residual do Dendê na Amazônia

  • Data: 10/02/2015
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  • Metodologia de Análise de Risco de investimento em Projetos de Eficiência Energética com Aplicação no Aproveitamento da Biomassa Residual do Dendê na Amazônia

  • EULÁLIA CARVALHO DA MATA
  • PROCESSO MOTIVACIONAL DE APRENDIZAGEM BASEADO EM MECANISMOS DE INCENTIVO

  • Data: 09/02/2015
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  • O sistema educacional evolui com a inserção de tecnologias, inovando os processos de ensino aprendizagem. Pode-se observar o envolvimento de um número mais significativo de estudantes com participação mais ativa no processo. O uso racional e inteligente de tecnologia em apoio ao ensino aprendizagem tem sido alvo de diversas pesquisas de áreas inerentemente interdisciplinares. Apesar de vários tipos de intervenções sendo realizadas no sistema educacional, destaca-se o problema da falta de motivação dos estudantes em participarem do processo de aprendizagem. Esse tipo de problema também pode ser encontrado em outros ambientes como comunidades virtuais. Para solucionar esse problema em comunidades virtuais, alguns pesquisadores trabalham com mecanismos de incentivo para motivar a participação ativa dos membros nas diversas atividades. Nesse sentido, esta pesquisa propõe um processo motivacional baseado em mecanismos de incentivo para o ambiente escolar. Esses mecanismos são recursos utilizados para estimular a participação, geralmente, em comunidades virtuais. Justifica-se essa escolha pela similaridade dos conceitos de comunidade virtual e de ambiente escolar que envolve as entidades: sistema, membros e normas. O processo motivacional proposto considera identificar mecanismos de incentivo a partir do perfil e conhecimento dos estudantes com base em preferências, estilos e fatores de aprendizagem. Esse processo motivacional pode ser utilizado para definir políticas de aprendizagem que apoiem a relação professor e estudantes de modo a valorizar a participação. Realizou-se um curso de programação de computadores com estudantes do ensino médio usando o modelo de aprendizagem híbrida para validar previamente o processo. Sendo esse modelo de aprendizagem desenvolvido usando os ambientes online e presencial paralelamente para alcançar os diferentes tipos de aprendizagem, valorizando a diversidade nesse processo. Identificou-se no estudo de caso os mecanismos de incentivo: uso de redes sociais para comunicação, interdisciplinaridade, códigos de jogos e certificação. Verificaram-se os resultados obtidos e possíveis desdobramentos.

  • CLENILSON RODRIGUES DA SILVEIRA
  • Desenvolvimento de Sensores baseados em Fibra Óptica Afunilada para Monitoramento Ambiental

  • Data: 06/02/2015
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  • Esse trabalho investigou sensores baseados em fibra óptica afunilada para monitoramento de parâmetros ambientais. A tecnologia investigada é baseada em fibra monomodo com seção afunilada que faz uso do campo evanescente para detectar alterações no ambiente externo, tais como índice de refeição, temperatura e curvatura. Esse tipo de dispositivo foi analisado através de simulações numéricas e medidas experimentais. Foi comprovado numérica e experimentalmente que a fibra afunilada submetida à curvatura apresenta maior sensibilidade à variação de índice de refração em comparação com a fibra não curvada. Os resultados também indicaram que o dispositivo sob análise pode ser utilizado como sensor de temperatura e curvatura. A fibra óptica afunilada tem grande potencial para monitorar parâmetros relacionados ao ambiente.

  • ANDRE CUNHA DE SOUSA DONZA
  • POLÍTICAS DE ALOCAÇÃO DE ESPECTRO EM ROTEAMENTO BASEADO EM BALANCEAMENTO DE CARGAS E FRAGMENTAÇÃO PARA REDES ÓPTICAS ELÁSTICAS

  • Data: 05/02/2015
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  • A natureza rígida de redes de multiplexação por divisão de comprimentos de onda (WDM) provoca exploração ineficiente de capacidade espectral. Dessa forma, redes flexíveis são um possível avanço para a tecnologia óptica por viabilizarem melhor aproveitamento dos recursos espectrais disponíveis. Com o intuito de aferir a possível aplicabilidade de redes flexíveis, este trabalho propõe uma estratégia de avaliação de desempenho baseada em simulações e comparações entre resultados obtidos. Para tanto, várias simulações a tempo discreto foram implementadas em dois simuladores desenvolvidos em Matlab a fim de analisar diferentes políticas de alocação de espectro (First-Fit, Smallest-Fit, Exact-Fit e Random-Fit) em três algoritmos de roteamento por caminhos ópticos não híbridos: o roteamento por fragmentação externa (FA), por caminhos mais curtos com máxima eficiência de reuso espectral (SPSR) e por balanceamento de cargas (BLSA). Duas topologias de rede foram utilizadas: um pequeno subconjunto de 6 nós da Cost239 e uma topologia aleatória de 7 nós. Admitindo-se que efeitos de camada física não foram configurados como restrições, foram realizadas comparações entre as diversas técnicas estudadas, objetivando-se apontar, baseado nas especificidades dos cenários propostos, qual o método mais adequado de alocação espectral em termos de frequência de bloqueio entre as quatro políticas de alocação de espectro consideradas.

  • JOSE WELITON DE OLIVEIRA ARAUJO
  • Detecção e localização de descargas parciais em transformadores de potência utilizando sinais acústicos transitórios e o método GPS.

  • Data: 29/01/2015
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  • Neste trabalho, é desenvolvido um método de localização de descargas parciais, em transformadores de potência, baseado no algoritmo GPS (Global Positioning System).Para a análise da estrutura, foi desenvolvido um software, no qual as equações diferenciais que representam a propagação de ondas acústicas são resolvidas numericamente através do método Acoustic Finite Difference Time Domain (AFDTD), cujo domínio computacional é truncado através da técnica CPML (Convolutional Perfectly Matched Layer). Os resultados obtidos são comparados a estimativas produzidas utilizando-se sinais elétricos
    relativos às descargas.

  • EDINALDO JOSE DA SILVA PEREIRA
  • ANÁLISE DE RISCO DE GERAÇÃO DE ELETRICIDADE COM SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS À REDE USANDO O MÉTODO DE MONTE CARLO

  • Data: 28/01/2015
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  • Este trabalho apresenta uma análise de risco da viabilidade econômica para sistemas de geração de energia elétrica, baseada no Método de Monte Carlo. Inicialmente apresenta-se uma visão do estado-da-arte da participação das principais fontes de energias renováveis no mundo, em particular no Brasil, com o intuito de destacar a importância das mesmas no cenário mundial. O uso eficiente e racional da energia é evidenciado quando do projeto de qualquer edificação energeticamente eficiente, sendo o prédio do GEDAE/UFPA apresentado como exemplo de edificação que busca aplicar as características de eficiência energética,
    arquitetura bioclimática e conforto ambiental. Fundamentado no prédio do GEDAE/UFPA, um de seus SFCRs, tomado como exemplo, é apresentado e sua análise econômica é realizada usando inicialmente uma abordagem determinística e posteriormente uma análise probabilística, via Método de Monte Carlo. O custo da energia elétrica produzida e o valor presente líquido são primeiramente usados como variáveis dependentes nesta última análise, tendo em vista a fácil interpretação das mesmas. A taxa interna de retorno modificada e o payback descontado são variáveis dependentes usadas posteriormente para melhor qualificar a decisão do investidor frente aos riscos apresentados, já que o uso apenas das duas primeiras pode conduzir, como foi o ocorrido no estudo de caso analisado, a resultados com riscos comparáveis entre as alternativas propostas no trabalho. No Brasil, diante da ausência de uma política eficaz para desenvolvimento dos SFCRs no país, uma proposta para alavancar a nível nacional o uso destes sistemas é apresentada, quantificando o risco assumido pelo investidor e
    pelo Governo Federal ao adotar a referida proposta. Os resultados obtidos mostram que os SFCRs no Brasil praticamente alcançaram a paridade tarifária para consumidores residenciais trifásicos. Além disto, a cada ano de manutenção da proposta de adoção de incentivo apresentada, aqui chamada de bônus verde, mais de 800 MWp poderiam ser adicionados à matriz energética brasileira. E se nesta proposta, fosse aplicada uma redução de impostos de importação ou um incentivo para o estabelecimento de uma indústria nacional do setor que
    alcançasse uma diminuição nos preços de aquisição do conjunto gerador fotovoltaico/inversor de até 20 %, poderia haver uma inserção anual de quase 1 GWp na matriz energética nacional, com um tempo de recuperação de investimento pelo produtor menor que seis anos.

2014
Descrição
  • CARLOS SIMOES PEREIRA
  • PROCESSO DE ATTACHMENT, DENSIDADE DE RAIOS E A OCORRÊNCIA DE FLASHOVER EM LINHAS DE TRANSMISSÃO DE ELETRICIDADE.

  • Data: 18/12/2014
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  • Esta tese se refere ao uso de modelo de attachment de lideres (Leader Progression Model-LPM) na estimativa de valores de distancia de salto e uso conjunto de densidade de raios, para estimativa da taxa de flashover em linhas de transmissão de eletricidade na Amazônia. O modelo de progressão de líder aqui desenvolvido é denominado ModSalto que para a modelagem: faz integração direta da densidade linear de carga, proporcional a corrente prospectiva de raios (Ip) para estimar o campo elétrico produzido pelo líder descendente, na ponta da estrutura considerada em estudo (um para-raios, um condutor, etc.); faz integração da distribuição imagem de cargas e uso de formula de poder das pontas como fator de estimulo e intensificação do campo elétrico devido aos streamers na ponta da estrutura em estudo (um para-raios, um condutor, etc.).
    O comportamento do líder no trajeto é avaliado com o uso da força de Lorentz, no espaço de movimentação das cargas elétricas do líder, onde atuam o campo elétrico devido à eletrificação das nuvens e o campo
    magnético terrestre, que imprime um movimento cicloidal as cargas elétricas que pode explicar a natureza intermitente e tortuosa do líder descendente.
    São definidos os parâmetros LFR (Lightning Flashover Rate) como uma estimativa da probabilidade de ocorrência de flashover induzido por raios e Jv (Janela de Vulnerabilidade) como quantificação da insuficiência de proteção provida pelo modelo EGM a uma linha de transmissão, protegida contra raios com o uso de condutores de blindagem (shield wire), a partir do qual a LFR pode ser estimada.
    Fazemos uma reanalise dos dados de ocorrência de raios coletados pelo LLS do SIPAM entre outubro-2006 a julho-2008 com mais de 3 milhões de ocorrências comparando-os com dados de torres instrumentadas
    permitindo uma avaliação da usabilidade desses dados.
    Dados de elevação de terreno (SRTM) da NASA são usados para geração de formulas de raio de atração (Ra) que leva em conta a altura da estrutura e, adicionalmente, com o uso de parâmetros da distribuição Log
    Normal, que descreve o comportamento estatístico de valores de corrente de primeiro impulso (stroke) das descargas atmosféricas, como estimado por LLS, para gerar por somatório ou integração, formula para área de
    atração (Ae), usadas na quantificação do numero de raios que provavelmente atingirão determinada estrutura, em função da densidade de raios (raios/km2 /ano) no local do estudo.

  • RENAN PEREIRA ALMEIDA
  • Estudo comparativo de sistemas de Radio Digital sobre Fibra aplicado a C-RAN

  • Data: 15/12/2014
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  • O objetivo deste trabalho e comparar aspectos relacionados ao uso de Multiplexac~ao por Subportadora (SCM) em um sistema de transmiss~ao de Radio Digital sobre Fibra (DRoF) aplicado a Arquitetura de Acesso a Radio Centralizado (C-RAN). Para isso, foram criados dois cenarios que fazem uso da tecnologia DRoF, onde no primeiro, tr^es subportadoras s~ao transmitidas em um comprimento de onda e, para o segundo cenario, tr^es comprimentos de onda s~ao transmitidos, onde cada um possui uma unica subportadora. Para ambas con gurac~oes e visado alimentar unidades de radio remoto (RRH) localizadas na torre de transmiss~ao. S~ao analisados aspectos de desempenho da recepc~ao, alcance das redes e complexidade do sistema para cada um dos cenarios propostos. Alem disso, s~ao mostrados passo a passo como os sistemas foram construdos utilizando o software de simulac~ao VPITransmissionMaker. Foram considerados para cada subportadora uma taxa de 250 Mbps, modulac~ao 16-QAM, centrados na frequ^encia de 5GHz. Os resultados obtidos demonstram que, para SCM-DRoF, uma Taxa de Erro de Bit (BER) de 10􀀀6 e mantida constante para enlaces de ate 20 km. No segundo modelo, sem uso de SCM, um desempenho similar foi veri cado, contudo com alcance de ate 40 km. Dado o contexto da aplicac~ao, os fatores desempenho e dist^ancia levam a crer que ambos cenarios de transmiss~ao podem ser utilizadas para C-RAN. Contudo, levando em considerac~ao o custo e a complexidade no domnio optico, o sistema utilizando SCM, comparativamente, possui mais vantagens. Conclui-se ent~ao que o uso de SCM apresenta-se como uma forte opc~ao para aplicac~oes no contexto das novas tecnologias de redes de acesso movel.

  • DIOGO LOBATO ACATAUASSU NUNES
  • Modelos Paramétricos Simples e Causais Para Cabos de Cobre Apropriados Para Caracterização de Enlaces em Sistemas G.fast
  • Data: 12/12/2014
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  • O G.fast ´e um novo padrão da União Internacional de Telecomunicações que almeja atingir 1 Gb/s sobre enlaces de cobre curtos, utilizando frequências de até 212 MHz. Essa nova tecnologia requer modelos paramétricos precisos de cabo para fins de projeto, simulação e testes de avaliação de desempenho. A maioria dos modelos de cabo de cobre foram desenvolvidos focando o espectro VDSL - isto é, frequências de até 30 MHz - e adotam suposições que são violadas quando a faixa de frequência ´e estendida para frequências G.fast. Esta tese apresenta novos modelos de cabo simples e causais capazes de caracterizar com precisão enlaces de cobre compostos por segmentos individuais ou múltiplos, tanto no domínio do tempo quanto no domínio da frequência. Resultados utilizando as topologias de referência do padrão G.fast mostram que, além de serem precisos, os novos modelos são atrativos devido ao baixo custo computacional e fórmulas fechadas para ajuste de seus parâmetros junto a dados medidos.
  • FERNANDO ANTONIO PINHEIRO GOMES
  • UM ESTUDO SOBRE A INFLUÊNCIA DE DEFEITOS DE DIFERENTE NATUREZA NAS PROPRIEDADES ELETRÔNICAS DE NANOTUBOS USANDO O MÉTODO DAS ONDAS CILINDRICAS LINEARIZADAS AUMENTADAS

  • Data: 12/12/2014
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  • Os nanotubos de carbono e nitreto de boro são nano estruturas unidimensionais que apresentam comportamento tanto metálico quanto semicondutor, dependendo da sua quiralidade, exceto para os nanotubos de nitreto de boro que apresentam sempre características semicondutoras, caso não estejam dopados. Devido suas características eletrônicas, os nanotubos apresentam grandes possibilidades de aplicação em dispositivos de nanoeletrônica, tais como nanodiodos, nanotransistores e como elementos de interconexão, dentre outros. Por esta razão, é importante compreender como fatores externos agem sobre as propriedades de tais materiais. Um desses fatores externos é a introdução de defeitos nos nanotubos. Tais defeitos são a ausência de um ou mais átomos de carbono, pertencente ao nanotubo de carbono e, de nitrogênio ou boro, para os nanotubos de nitreto de boro, ou ainda, a substituição de átomos de carbono, nitrogênio ou boro por diferentes átomos na estrutura dos correspondentes nanotubos. Este trabalho apresenta um estudo teórico dos efeitos da introdução de defeitos, por substituição, nas propriedades eletrônicas dos nanotubos de carbono e nitreto de boro, via simulação ab-initio. Avaliam-se as estruturas de banda de energia e densidade de estados de nanotubos de carbono semicondutores e metálicos tipos armchair e zig-zag e apenas do tipo armchair para os nanotubos de nitreto de boro usando o método LACW – método das ondas cilíndricas linearizadas aumentadas. Além disso, devido a crescente importância dos nanotubos de nitreto de boro, fazemos um estudo sistematizado da estrutura eletrônica desses nanotubos, para uma supercélula formada por três células unitárias, usando dopagem intrínseca, bem como uma análise quantitativa, baseada na energia total e banda proibida, de estabilidade dessas estruturas.

  • DIEIGO SA GAIA
  • METODOLOGIA DE CONTROLE PREVENTIVO BASEADO EM ÁRVORE DE DECISÃO PARA A MELHORIA DA SEGURANÇA ESTÁTICA E DINÂMICA DE SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA

  • Data: 05/12/2014
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  • A presente dissertação de mestrado propõe apresentar uma metodologia para suporte à operação em tempo real e ao controle preventivo visando garantir à segurança estática e dinâmica do sistema elétrico da Eletrobrás Eletronorte. A técnica de mineração de dados árvore de decisão foi utilizada tanto para classificar o estado operacional do sistema, bem como para fornecer diretrizes à tomada de ações de controle, necessárias para evitar a degradação da tensão operativa e a instabilidade transitória. Testes preliminares foram realizados utilizando o histórico operacional do SCADA/SAGE do Centro de Operação Regional do Pará da Eletrobrás Eletronorte. Os resultados obtidos validaram completamente a aplicação, e indicam um grande potencial para a aplicação no ambiente de operação em tempo real.

  • MARCIO ROBERTO DO CARMO PEREIRA
  • MAPEAMENTO DE OPORTUNIDADES DE NEGÓCIOS A PARTIR DE LABORATÓRIOS DE PESQUISA E DESENVOLVIMENTO: ESTUDO DE CASO CEAMAZON

  • Data: 28/11/2014
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  • Ainovação e a Tecnologia como fator de diferenciação e geração de Negócios de Base Tecnológica a partir de Projetos de pesquisa e Desenvolvimento em um Centro de Excelência em Eficiência Energética da Amazônia. Visando identificar e classificar o potencial de empreendimentos oriundos dos Projetos dos Laboratórios de P&D em Energia do Centro de Excelência em Eficiência Energética da Amazônia (CEAMAZON). Um método para levantar e gerar um Portifólio de Negócios em Energia e o Potencial de Inovação do CEAMAZON, através da Metodologia do Radar de Negócios em Tecnologia e Inovação (RANTI) para que a sociedade faça uso do conhecimento gerado a partir desse Centro de Pesquisa em Energia para a criação de empresas e negócios por empreendedores, investidores e/ou empresários, afim de gerar empregos, mais tecnologia e multiplicar a capacidade do CEAMAZON de criar mais Projetos de P&D com interface com o Mercado.

  • JOSE CARLOS RESTON FILHO
  • PREVISÃO MULTI-PASSOS A FRENTE DO PREÇO DE ENERGIA ELÉTRICA DE CURTO PRAZO NO MERCADO BRASILEIRO

  • Data: 28/11/2014
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  • predição do preço da energia elétrica é uma questão importante para todos os participantes do mercado, para que decidam as estratégias mais adequadas e estabeleçam os contratos bilaterais que maximizem seus lucros e minimizem os seus riscos. O preço da energia tipicamente exibe sazonalidade, alta volatilidade e picos. Além disso, o preço da energia é influenciado por muitos fatores, tais como: demanda de energia, clima e preço de combustíveis. Este trabalho propõe uma nova abordagem híbrida para a predição de preços de energia no mercado de curto prazo. Tal abordagem combina os filtros autorregressivos integrados de médias móveis (ARIMA) e modelos de Redes Neurais (RNA) numa estrutura em cascata e utiliza variáveis explanatórias. Um processo em dois passos é aplicado. Na primeira etapa, as variáveis explanatórias são preditas. Na segunda etapa, os preços de energia são preditos usando os valores futuros das variáveis exploratórias. O modelo proposto considera uma predição de 12 passos (semanas) a frente e é aplicada ao mercado brasileiro, que possui características únicas de comportamento e adota o despacho centralizado baseado em custo. Os resultados mostram uma boa capacidade de predição de picos de preço e uma exatidão satisfatória de acordo com as medidas de erro e testes de perda de cauda quando comparado com técnicas tradicionais. Em caráter complementar, é proposto um modelo classificador
    composto de árvores de decisão e RNA, com objetivo de explicitar as regras de formação de preços e, em conjunto com o modelo preditor, atuar como uma ferramenta atrativa para mitigar os riscos da comercialização de energia.

  • CELIVAN FERREIRA VIEIRA
  • COMPARAÇÃO DE MÉTODOS BASEADOS EM ALGORITMOS GENÉTICOS PARA AJUSTE COORDENADO DE ESTABILIZADORES DE SISTEMAS DE POTÊNCIA

  • Data: 27/11/2014
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  • Essa dissertação de mestrado apresenta um estudo comparativo entre três metodologias baseadas em algoritmos genéticos para ajuste coordenado de estabilizadores de sistemas de potência (ESP). Os procedimentos de ajuste do ESP são formulados como um problema de otimização, a fim de: 1) maximizar o coeficiente de amortecimento mínimo do sistema em malha fechada; 2) maximizar o somatório de todos os coeficientes de amortecimento do sistema em malha fechada; e 3) deslocar os modos eletromecânicos poucos amortecidos ou mal amortecidos para uma zona pré-escrita no plano s. As três metodologias consideram um conjunto de condições de operacionais pré-especificadas. O sistema elétrico foi representado por equações no espaço de estado e as matrizes associadas com a modelagem foram obtidas por meio da versão acadêmica do programa PacDyn. As simulações foram realizadas usando o MATLAB. As metodologias foram aplicadas no conhecido sistema teste New England.

  • HELLESON JORTHAN BRITO DA SILVA
  • ANÁLISE ESTÁTICA E DINÂMICA DE PARQUES EÓLICOS MISTOS COMPOSTOS POR AEROGERADORES DE VELOCIDADE FIXA E VARIÁVEL

  • Data: 21/11/2014
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  • Os sistemas eólicos de geração de energia elétrica se apresentam como uma solução adequada para o atendimento aos requisitos técnicos, econômicos, ambientais, sociais e governamentais, por isso eles têm sido largamente usados em diversos países. Dentre as tecnologias de aerogeradores disponíveis, os sistemas eólicos a velocidade fixa com geradores de indução em gaiola de esquilo e a velocidade variável com geradores de indução duplamente alimentados são os mais populares. Com o aumento dos níveis de penetração eólica na rede elétrica e devido às desvantagens tecnológicas dos aerogeradores com gerador de indução em
    gaiola, uma tendência em substituir esse conceito pelo aerogerador com gerador de indução duplamente alimentado na construção de novos parques eólicos é observada. No caso de usinas eólicas já instaladas, por razões econômicas, o processo de modernização gradativo é mais conveniente. Embora os dois sistemas eólicos sejam bem conhecidos, mas pouco se sabe sobre a operação conjunta de ambos. Dessa forma, o presente artigo propõe um estudo para avaliar os impactos ocorridos pela integração de um parque eólico misto na rede elétrica, com geradores de indução em gaiola de esquilo e duplamente alimentados. Aspectos relacionados à estabilidade de velocidade sob falta e curtas variações de vento e à estabilidade de tensão são analisados. A
    interação entre as tecnologias também é objeto de estudo. Casos com diferentes níveis de penetração dos sistemas eólicos são considerados, representando a substituição gradativa de parte dos aerogeradores de conceito antigo por outros do conceito mais moderno. Os resultados obtidos mostram que as características do gerador de indução duplamente alimentado aliadas com a redução da injeção de potência dos sistemas eólicos a velocidade fixa melhoram o comportamento do parque eólico, sugerindo que a operação conjunta dos aerogeradores pode ser uma solução de boa relação custo-benefício.

  • MANOEL SOCORRO SANTOS AZEVEDO
  • OTIMIZAÇÃO MULTIOBJETIVO DA COMPENSAÇÃO DE POTÊNCIA REATIVA EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO CONSIDERANDO RESTRIÇÕES DE DISTORÇÃO HARMÔNICA

  • Data: 14/11/2014
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  • A localização de bancos de capacitores nas redes de distribuição de energia elétrica, corretamente dimensionados, busca compensar eventuais excessos de circulação de potência reativa pelas linhas, o que implica a redução de custos operacionais pela redução das perdas de energia e um aumento da capacidade de transmissão de potência ativa assegurando os níveis estabelecidos de tensão e fator de potência simultaneamente. A proliferação das cargas não lineares provocou uma mudança nos cenários de estudo dos sistemas elétricos de potência devido aos efeitos nocivos que os harmônicos gerados por elas ocasionam sobre a qualidade da energia elétrica. Considerando este novo cenário, esta tese tem como objetivo geral desenvolver uma ferramenta computacional utilizando técnicas de inteligência computacional apoiada em algoritmos genéticos (AG), para a otimização multiobjetivo da compensação da potência reativa em redes elétricas de distribuição capaz de localizar e dimensionar de forma ótima as unidades de compensação necessárias para obter os melhores benefícios econômicos e a manutenção dos índices de qualidade da energia estabelecidos pelas normas brasileiras. Como Inovação Tecnológica do trabalho a ferramenta computacional desenvolvida permite otimizar a compensação da potência reativa para melhorar do fator de potência em redes de
    distribuição contaminadas com harmônicos que, diferentemente de métodos anteriores, não só emprega bancos de capacitores, mas também filtros de harmônicos com esse objetivo. Utilizase o algoritmo NSGA-II, que determina as soluções ótimas de Pareto para o problema e permite ao especialista determinar as soluções mais efetivas. A proposta para a solução do problema apresenta várias inovações podendo-se destacar que a solução obtida permite determinar a compensação de potência reativa com capacitores em sistemas com certa
    penetração harmônica, atendendo a normas de qualidade de energia pertinentes, com relação aos níveis de distorção harmônica tolerados.

  • MARIO EDSON SANTOS DE SOUSA
  • Transporte Eletrônico de Nanofita de Grafeno sob a Influência de Constrições e Oxidação

  • Data: 14/11/2014
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  • Transporte Eletrônico de Nanofita de Grafeno sob a Influência de Constrições e Oxidação

  • JORGE AMARO DE SARGES CARDOSO
  • GREEN MARKOV: UMA ABORDAGEM HÍBRIDA DE POLÍTICA MARKOVIANA E SIMULAÇÃO DISCRETA PARA
    PLANEJAMENTO DE ALOCAÇÃO DE USUÁRIOS EM REDES MACRO-FEMTO

  • Data: 31/10/2014
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  • O uso da comunicação de voz e dados através de dispositivos móveis vem aumentando significativamente nos últimos anos. Tal expansão traz algumas dificuldades inerentes, tais como: ampliação constante de capacidade das redes e eficiência energética. Neste contexto, vem se consolidando o conceito de Green networks, que se concentra no esforço para economia de energia e redução de CO2. Neste sentido, este trabalho propõe validar um modelo de uma política baseado em processo markoviano de decisão, visando a otimizar o consumo de energia, QoS e QoE, na alocação de usuários em redes macrocell e femtocell. Para isso o modelo foi inserido no simulador NS-2, aliando a solução analítica markoviana à flexibilidade característica da simulação discreta. A partir dos resultados apresentados na simulação, a política obteve uma economia significativa no consumo energético, melhorando a eficiência energética em até 4%, além de melhorar a qualidade de serviço em relação às redes macrocell e femtocell, demonstrando-se eficaz, de modo a alterar diretamente as métricas de QoS e de QoE.

  • BENEDITO DAS GRAÇAS DUARTE RODRIGUES
  • USO DE ÁRVORE DE DECISÃO PARA AVALIAÇÃO DA SEGURANÇA ESTÁTICA EM TEMPO REAL DE SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA

  • Data: 12/09/2014
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  • As técnicas utilizadas para avaliação da segurança estática em sistemas elétricos de potência dependem da execução de grande número de casos de fluxo de carga para diversas topologias e condições operacionais do sistema. Em ambientes de operação de tempo real, esta prática é de difícil realização, principalmente em sistemas de grande porte onde a execução de todos os casos de fluxo de carga que são necessários, exige elevado tempo e esforço computacional mesmo para os recursos atuais disponíveis. Técnicas de mineração de dados como árvore de decisão estão sendo utilizadas nos últimos anos e tem alcançado bons resultados nas aplicações de avaliação da segurança estática e dinâmica de sistemas elétricos de potência.
    Este trabalho apresenta uma metodologia para avaliação da segurança estática em tempo real de sistemas elétricos de potência utilizando árvore de decisão, onde a partir de simulações off-line de fluxo de carga, executadas via software Anarede (CEPEL), foi gerada uma extensa base de dados rotulada relacionada ao estado do sistema, para diversas condições operacionais. Esta base de dados foi utilizada para indução das árvores de decisão, fornecendo um modelo de predição rápida e precisa que classifica o estado do sistema (seguro ou inseguro) para aplicação em tempo real. Esta metodologia reduz o uso de computadores no ambiente on-line, uma vez que o processamento das árvores de decisão exigem apenas a verificação de algumas instruções lógicas do tipo if-then, de um número reduzido de testes numéricos nos nós binários para definição do valor do atributo que satisfaz as regras, pois estes testes são realizados em quantidade igual ao número de níveis hierárquicos da árvore de decisão, o que normalmente é reduzido. Com este processamento computacional simples, a tarefa de avaliação da segurança estática poderá ser executada em uma fração do tempo necessário para a realização pelos métodos tradicionais mais rápidos.
    Para validação da metodologia, foi realizado um estudo de caso baseado em um sistema elétrico real, onde para cada contingência classificada como inseguro, uma ação de controle corretivo é executada, a partir da informação da árvore de decisão sobre o atributo crítico que mais afeta a segurança. Os resultados mostraram ser a metodologia uma importante ferramenta para avaliação da segurança estática em tempo real para uso em um centro de operação do sistema.

  • JORGE LUIZ MOREIRA PEREIRA
  • ESTUDO DOS EFEITOS DAS DESCARGAS ATMOSFÉRICAS NOS ÍNDICES DE DESEMPENHO DA SUBESTAÇÃO DE VILA DO CONDE

  • Data: 11/09/2014
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  • Este trabalho tem como objetivo apresentar os efeitos de descargas atmosféricas nos índices de desempenho na SE VDC (subestação de Vila do Conde), situada na região norte, no estado do Pará, no período de 2005 a 2013, estabelecendo a relação entre as informações meteorológicas cedidas pelo SIPAM e dados fornecidos pelo centro de operações da Eletronorte de forma a realizar e determinar os efeitos nocivos das descargas atmosféricas, os quais são responsáveis pela intensificação de interrupções no fornecimento de energia elétrica. A análise é restrita à área de atuação da Eletronorte (subestação de Vila do Conde) que tem grande parte de suas Linhas de Transmissão de energia instaladas no Norte do Brasil. O estudo desenvolvido evidência os desligamentos por descargas atmosféricas na linha de transmissão VDC/CASTANHAL de 230 KV e no disjuntor de 500 KV VCDJ7-08.Os resultados demonstram que a incidência de um raio pode causar surtos diretos e indiretos em linhas de transmissão e subestações de alta potência. Neste contexto justifica o estudo de formas eficientes de prevenção, sendo uma das finalidades desta obra, que tem como objetivo geral apresentar informações relativas aos efeitos produzidos pela ação de descargas atmosféricas em subestações do setor elétrico quanto à qualidade de energia, em especial na SE VDC – Sistema Eletrobrás-Eletronorte.

  • VANESSA DE CASSIA VIANA MARTINS BELTRAO
  • Metodologia de Gestão do Ciclo de Vida de Reatores

  • Data: 05/09/2014
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  • Nos sistemas elétricos de potência, os reatores em derivação são os equipamentos responsáveis pela redução ou mesmo anulação dos efeitos capacitivos indesejáveis na operação das linhas. Percebe-se, então, a importância desses equipamentos e a necessidade de mantê-los em perfeito funcionamento, pois uma falha grave gera um elevado custo de manutenção corretiva, queda nos indicadores de desempenho, além de multas por parte da agência reguladora - Agência Nacional de Energia Elétrica - ANEEL.O ciclo de vida de um reator em derivação envolve oito etapas - Planejamento, Especificação, Aquisição, Fabricação, Instalação, Comissionamento, Exploração e Desclassificação. Neste trabalho serão abordados apenas aspectos relativos à gestão da fase de exploração, que contempla o conjunto de processos de operação e manutenção de acordo com as perspectivas da empresa onde este estudo foi realizado. O processo de envelhecimento do reator pode ocorrer de diversas maneiras, no entanto o tempo de vida útil de um reator é condicionado essencialmente por dois fatores: a velocidade de envelhecimento e perda de robustez dos seus materiais e componentes e, as condições de funcionamento a que está sujeito ao longo do tempo. Para evitar danos aos reatores, as empresas de energia elétrica têm adotado procedimentos de manutenção preventivo e preditivo, que quando baseados em diagnósticos de diferentes métodos de avaliação tem um impacto fundamental na vida útil e confiabilidade dos reatores. Sendo a condição de degradação de um reator um processo contínuo no tempo, este pode ser classificado em cinco estágios: Novo, Normal, Anormal, Defeituoso e Falhado. Um índice de condição (IC) pode ser atribuído a cada um destes estágios de degradação, de acordo com os resultados de um conjunto de testes de diagnósticos para análise do estado de operação do reator e estimação da sua posição atual em relação ao seu ciclo de vida. Esta dissertação trata do desenvolvimento de uma metodologia para sistematizar a análise com a combinação de catorze diferentes métodos de diagnósticos e mapear os resultados em um modelo de condição que oriente o ciclo de vida do reator. A metodologia foi aplicada em dez reatores de 500 kV em duas subestações da Eletrobras-Eletronorte no Sistema de Transmissão do Pará, empresa na qual foi realizado este estudo.

  • ALLAN DOS SANTOS BRAGA
  • PLANEJAMENTO DE REDES DE COMUNICAÇÃO SEM FIO PARA AMBIENTES INDOOR CONSIDERANDO APLICAÇÕES MULTIMÍDIA: ABORDAGEM HÍBRIDA - SIMULAÇÃO E MEDIÇÃO

  • Data: 29/08/2014
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  • As tecnologias wireless vêm evoluindo de forma rápida nas últimas décadas, pois são uma eficiente alternativa para transmissão de informações, sejam dados, voz, vídeos e demais serviços de rede. O conhecimento do processo de propagação dessas informações em diferentes ambientes é um fator de grande importância para o planejamento e o desenvolvimento de sistemas de comunicações sem fio. Devido ao rápido avanço e popularização dessas redes, os serviços oferecidos tornaram-se mais complexos e com isso, necessitam de requisitos de qualidades para que sejam ofertados ao usuário final de forma satisfatória. Devido a isso, torna-se necessário aos projetistas desses sistemas, uma metodologia que ofereça uma melhor avaliação do ambiente indoor. Essa avaliação é feita através da análise da área de cobertura e do comportamento das métricas de serviços multimídia em qualquer posição do ambiente que está recebendo o serviço. O trabalho desenvolvido nessa dissertação objetiva avaliar uma metodologia para a predição de métricas de qualidade de experiência. Para isso, foram realizadas campanhas de medições de transmissões de vídeo em uma rede sem fio e foram avaliados alguns parâmetros da rede (jitter de pacotes/frames, perda de pacotes/frames) e alguns parâmetros de qualidade de experiência (PSNR, SSIM e VQM). Os resultados apresentaram boa concordância com os modelos da literatura e com as medições.

  • MARCELINO SILVA DA SILVA
  • ESTRATÉGIA DE PLANEJAMENTO E OTIMIZAÇÃO DE REDES DE COMUNICAÇÃO DE DADOS COMO SUPORTE À IMPLANTAÇÃO DE SMART GRIDS

  • Data: 29/08/2014
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  • As redes de comunicação de dados dos Smart& Grids! são consideravelmente distintas das redes de dados tradicionais, principalmente em relação aos usuários, aplicações, requisitos de qualidade de serviço e impactos/prejuízos advindos de um eventual mau funcionamento. Em virtude de tais especificidades,
    nota Wse que novos estudos têm sido conduzidos, com intuito de contemplar as particularidades desses novos vieses dos sistemas de energia elétrica. AnalisandoWse os trabalhos na literatura especializada atual,observaWse que!há uma lacuna em relação ao desenvolvimento de estratégias que objetivam
    responder dois questionamentos fundamentais: (i) qual! a melhor topologia da rede de comunicação de dados, dado as diversas características do  sistema?; e (ii) como gerenciara capacidade de transmissão de dados da!rede, visando que os requisitos de QoS das aplicações sejam atendidos? ApresentaWse nesta tese
    uma estratégia inédita para o planejamento e controle otimizados de redes de comunicação de dados para Smart& Grids, visando à garantia das exigências de qualidade de serviço de suas diversas classes de aplicações, para o caso específico do domínio dos sistemas de distribuição de energia elétrica. Para tanto, desenvolveu Wse um!modelo  analítico baseado em Teoria de Grafos, para realizar o planejamento da topologia da rede de comunicação, e outros dois modelos analíticos, baseados em Processo Markoviano de Decisão, para o desenvolvimento de políticas ótimas para o gerenciamento do compartilhamento dos links de comunicação. A fim de avaliar a estratégia proposta,foi elaborado um estudo de!caso, a partir do qual!observaWse que a estratégia proposta conduz a um conjunto de informações que fundamentam a tomada de decisão sobre
    como implementar uma rede de comunicação de dados adequada para as particularidades dos Smart& Grids. Além disto, a estratégia permite uma sistematização do processo de concepção destas redes de comunicação de!dados.

  • REZERNEIDE GUIMARAES MELO
  • PLANEJAMENTO PARA MINIMIZAÇÃO DE FATORES DE RISCOS RELACIONADOS A DESCARGAS ELÉTRICAS EM PROGRAMAS DE HABITAÇÃO E URBANIZAÇÃO NO ESTADO DO PARÁ

  • Data: 27/08/2014
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  • A casa própria representa a segurança familiar para muitos brasileiros. É um bem durável e transferível, por isso é necessário maximizar a segurança para a prevenção de acidentes que envolvem pessoas ou a estrutura. Diminuir o déficit habitacional é parte da missão dos programas habitacionais do Brasil. Como estes são financiados com dinheiro público, também está definida segurança elétrica do imóvel. As estatísticas nacionais indicam que os acidentes elétricos podem culminar em situações graves e irreversíveis. Diante do contexto, o planejamento para minimização de fatores de riscos relacionados as descargas elétricas nas unidades residenciais dos programas de habitação e urbanização no Estado do Pará se justifica. Neste trabalho, são discutidas as circunstâncias dos acidentes elétricos no Estado do Pará, com o objetivo de direcionar as medidas de prevenção e recomendações técnicas de segurança elétrica para as habitações populares. Uma amostra foi propositalmente escolhida, entre os empreendimentos da provisão habitacional do PAC Fase 1 e do PMCMV Faixa 1 localizados nos municípios de Belém e Santa Isabel do Pará, para ser o objeto de estudo, por representar as necessidades elétricas de uma grande metrópole e de um município com menos de setenta mil habitantes. A instrumentação do questionário sobre “Fatores de Riscos Elétricos” aos beneficiários de moradias populares, no mínimo, com um ano de residência, entre os meses de outubro e dezembro de 2013, permitiu a discussão dos resultados relacionados à verificação dos projetos elétricos residenciais e a análise das circunstâncias de ocorrência de acidentes elétricos no Pará (período retroativo de dez anos). Resultando em recomendações técnicas sobre segurança elétrica residencial, para a qual se considerou a revisão da literatura e as características econômicas e socioambientais da Região Amazônica. Durante a análise técnica não foram encontradas não conformidades graves com as NBR 5410:2004 e NBR 5419:2005, mas ficou evidente a necessidade pensar em modelos habitacionais personalizados, principalmente, os projetos de segurança elétrica que consideram as necessidades e características socioambientais da Região Amazônica.

  • ANTONIO THIAGO MADEIRA BEIRAO
  • APLICAÇÃO DA TEORIA DE GRUPOS MAGNÉTICOS PARA GUIAS DE ONDA E CAVIDADES RESSONANTES COM MEIOS MAGNÉTICOS.

  • Data: 27/08/2014
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  • Neste trabalho aplicamos a teoria de grupos magnéticos em seções transversais de guias de ondas quadrado, retangular e circular preenchidos com ferrite ou material semicondutor com diferentes tipos de magnetização. Estes guias de ondas são estruturas usadas em tecnologia de microondas como phase shifters, cut-off switches e isoladores. Analogamente como feito em guias de ondas com diferentes simetrias, foram analisadas e classificadas também cavidades ressonantes com geometrias cúbica, paralelepípeda e cilíndrica utilizando teoria de grupos
    magnéticos. Considerando seções de guia de onda com quatro portas e usando métodos de teoria de grupo calculou-se a estrutura da matriz de espalhamento para estes guias com diferentes simetrias e são discutidas algumas de suas propriedades. Além disso, as matrizes de espalhamento obtidas para os modos TE0n são exatas e, a partir delas, foram calculados os autovalores e autovetores destas matrizes. Os resultados obtidos servem como referência teórica para checar a precisão de cálculos numéricos em estruturas de guias de ondas.

  • JEFERSON BRENO NEGRAO LEITE
  • PROJETO DE TELEFONIA CELULAR GSM BASEADA EM OPEN SOURCE E OPEN HARDWARE PARA COMUNIDADES RURAIS ISOLADAS E CARENTES NA REGIÃO AMAZÔNICA: ESTUDO DE CASO EM ITABOCAL – IRITUIA – PARÁ

  • Data: 25/08/2014
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  • Este trabalho teve como proposta realizar pesquisa das tecnologias existentes para telefonia e integração das mesmas para concepção de um sistema inovador e projetado para a realidade Amazônida. O trabalho incluiu avaliar a implementação de um sistema GSM open source / open hardware de custo zero para a população (telefonia celular gratuita) em comunidades rurais na Amazônia, com enfoque nas comunidades isoladas e carentes onde geralmente não há cobertura celular de operadoras comerciais, devido a falta de estímulo do governo e/ou interesse comercial de prover telefonia para essas populações mais pobres.

  • ANDERSON OLIVEIRA SILVA
  • MODELAGEM DE EFEITOS PLASMÔNICOS EM UM METAMATERIAL NANOESTRUTURADO PARA APLICAÇÃO
    EM SENSORIAMENTO ÓPTICO

  • Data: 22/08/2014
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  • Metamateriais são meios artificiais estruturados para a obtenção de propriedades físicas não prontamente encontradas na natureza. Estes meios, em geral, são organizados periodicamente com uma célula unitária que possui dimensões menores que o comprimento de onda da radiação eletromagnética incidente. Esta característica permite que estes meios possam ser tratados como matriais homogêneos e, por conseguinte, descritos em termos de parâmetros constitutivos efetivos. Este trabalho realiza a modelagem analítica e numérica de um metamaterial nanoestruturado com inclusões metálicas. É desenvolvido um formalismo fundamentado no modelo de Maxwell-Garnett para descrever o índice de refração efetivo do metamaterial levando em conta a forma geométrica das nanopartículas e a natureza dos modos locais excitados. É evidenciado que estes modos correspodem a excitações plasmônicas superfíciais. Por meio da caracterização do metamaterial no domínio óptico, é investigado o potencial de tais meios para o desenvolvimento de sensores de índice de refração mais compactos e com valores
    de sensibilidade superiores aos encontrados em sistemas baseados unicamente em fibras ópticas.

  • RAFAEL RORATO LONDERO
  • Avaliação do Impacto da Integração de Aerogeradores na Estabilidade de Tensão de Longo-Prazo em Sistemas Elétricos de Potência

  • Data: 20/08/2014
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  • Esta tese analisa os impactos causados na estabilidade de tensão de longo-prazo em sistemas elétricos de potência, por meio da integração de aerogeradores a velocidade constante: gerador de indução em gaiola SCIG (Squirrel Cage Induction Generator); e aerogeradores a velocidade variável: gerador de indução duplamente alimentado DFIG (Doubly Fed Induction Generator) e gerador síncrono eletricamente excitado com conversor de capacidade nominal FRC (Full Rated Converter). Aerogeradores a velocidade variável são capazes de fornecer potência reativa graças aos conversores de eletrônica de potência, os quais estão sujeitos a limitações de tensão e corrente, e dependem das condições de operação do sistema e do regime de ventos. Assim como os geradores síncronos convencionais, os aerogeradores a velocidade variável são descritos por curvas de capacidade que definem os limites de injeção/absorção de potência reativa como função da tensão terminal e da potência ativa injetada. Equipamentos como transformador com comutador de tap sob carga OLTC (On-Load Tap Changer), o limitador de sobre-excitação OEL (Over-Excitation Limiter) dos geradores síncronos, cargas estáticas e dinâmicas (motor de indução) são levados em consideração nas análises, pois afetam significativamente a estabilidade de tensão de longo-prazo. A contribuição dos aerogeradores a velocidade variável é analisada considerando os modos de controle (fator de potência ou tensão terminal), regimes de velocidades dos ventos (altas e baixas) e a importância do suporte de potência reativa do DFIG pelo conversor do lado da rede GSC (Grid-Side Converter) para prevenção do colapso de tensão.

  • JONATHAS FELIPPE MORAIS MODESTO
  • MÉTODO ESPECTRAL PARA LOCALIZAÇÃO DE MÚLTIPLAS DESCARGAS PARCIAIS NA PARTE DIELÉTRICA DE BOBINAS DE HIDROGERADORES

  • Data: 18/08/2014
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  • Neste trabalho, é estabelecida uma metodologia baseada em análise espectral para localização de múltiplas descargas parciais na região dielétrica de bobinas de hidrogeradores. Esta localização de várias descargas objetiva viabilizar diagnóstico preventivo da região isolante da bobina. É concebido um modelo computacional utilizando-se o método das diferenças finitas no domínio do tempo para solucionar numericamente as equações de Maxwell, o qual é validado experimentalmente. O campo elétrico transitório associado a descargas parciais que ocorrem em diferentes posições da bobina é registrado e seu espectro, após processamento e análise
    estatística, é utilizado para realizar o diagnóstico. Em aproximadamente 90% das simulações realizadas, estimativas precisas da localização das descargas foram obtidas. Um novo método de injeção de sinais de descargas parciais também foi desenvolvido neste trabalho.

  • FLORINDO ANTONIO DE CARVALHO AYRES JUNIOR
  • ESTRATÉGIAS DE CONTROLE DE ORDEM FRACIONÁRIA APLICADAS AO AMORTECIMENTO DE OSCILAÇÕES ELETROMECÂNICAS EM SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA
  • Data: 11/08/2014
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  • Neste trabalho é proposta uma nova metodologia de projeto de estabilizadores de sistemas de potência baseada em teoria de sistemas de ordem fracionária (ESP-OF). A estratégia é baseada em uma generalização do projeto de compensadores do tipo rede avanço-atraso (lead-lag) para o domínio de funções de transferência de ordem fracionária. Uma nova variável de projeto, a qual define a ordem da dinâmica fracionária do controlador, é sintonizada para se obter um compromisso entre um bom desempenho no amortecimento do modo eletromecânico dominante e uma robustez ampliada do ESP-OF. O desempenho do ESP-OF foi avaliado experimentalmente, em um sistema de potência em escala reduzida, localizado no Laboratório de Sistemas de Potência da Universidade Federal do Pará. A referida planta de teste apresenta uma estrutura típica do tipo gerador síncrono conectado a um barramento infinito e exibe um modo dominante de oscilação eletromecânica, de amortecimento extremamente reduzido, cujo valor da frequência natural é em torno de 1,2 Hz. O ESP-OF foi então projetado para ampliar o amortecimento relativo desse modo alvo, para toda a faixa de operação admissível. Para fins de implementação prática, primeiramente foram realizados testes experimentais para a identificação de um modelo nominal da planta, sob a forma de uma função de transferência pulsada, para uso na fase de projeto. O modelo obtido experimentalmente foi então validado e posteriormente utilizado tanto para o projeto do ESP-OF quanto para o projeto de um ESP convencional (utilizado para fins de comparação de desempenho). As leis de controle amortecedor do ESP-OF foram calculadas, convertidas para a forma de equações a diferenças e, subsequentemente, embarcadas em sistema digital baseado em microcontrolador DSPIC. Diversos testes de resposta ao impulso foram realizadas sob diferentes condições operacionais. As respectivas respostas dinâmicas dos sinais de saída da planta (desvio de potencia ativa) e do esforço de controle foram registradas para fins de análise. Os resultados experimentais mostraram que o ESP fracionário apresentou um desemprenho dinâmico e robustez similar em comparação com o desempenho obtido por um ESP convencional, para toda a faixa de operação investigada.
  • DAIMAM DARLAM ZIMMER
  • Chaves ópticas compactas baseadas em ressoador magneto-óptico em cristal fotônico bidimensional

  • Data: 08/08/2014
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  • No presente trabalho, investigou-se três possibilidades de chaves ópticas (switches), baseadas em cristal fotônico, sendo duas destas construídas a partir de um material magnetoóptico, projetadas para operar na faixa de frequência óptica e a última por cilindros dielétricos, projetada para operar na faixa de frequência de terahertz, ambas constituídas de dois guias de onda acoplados a cavidade ressonante. As chaves ópticas constituídas de material magneto-óptico têm suas cavidades formadas por furos cilíndricos dispostos
    de forma a montar anéis concêntricos ao redor de um furo central, sendo a primeira com acoplados frontal dos guias de onda formado um ângulo de 180o entre si e alinhadas com a cavidade ressonante. A segunda, com acoplados lateral dos guias de onda a cavidade ressonante. São inseridos no material magneto-óptico bidimensional defeitos (furos formando uma rede triangular). A chave óptica, construída por cilindros dielétricos
    dispostos de forma a montar uma rede quadrada, tem sua cavidade constituída de um cilindro de Níquel-Zinco-Ferrite, e seus guias de onda formam um ângulo de 90o. Os dispositivos possuem dois estados, um estado onde há transmissão de sinal (estado on) e um estado onde ocorre o bloqueio do sinal (estado off ), sendo a transição entre os mesmos controlada a partir da variação de um campo magnético DC externo H0. Ofuncionamento dos dispositivos é baseado na orientação de um modo de dipolo, excitado na cavidade
    ressonante por um sinal eletromagnético, que entra por uma das portas do dispositivo.Para as duas chaves construídas de material magneto óptico, o estado on é obtido sem magnetização. Nesta situação, os nós do dipolo alinham-se de modo perpendicular ao eixo dos guias de onda, ocorrendo assim a transmissão de sinal, com baixas perdas de inserção, enquanto que no estado off com campo magnético externo diferente de zero,
    para o dispositivo com acoplamento frontal o modo dipolo sofre uma rotação por 90o e para o dispositivo com acoplamento lateral o modo dipolo apresenta uma rotação no sentido anti-horário interrompendo a transmissão do sinal, com alta isolação. Para a chave construída de cilindros dielétricos, o estado on é obtido com magnetização e o modo dipolo apresenta uma rotação no sentido horário transmitindo o sinal, enquanto que no estado off, sem campo magnético externo, o modo dipolo é estacionário, com os nós do modo dipolo alinhados com os guias de onda interrompendo a transmissão do sinal.

  • LUIS CARLOS MACEDO BLASQUES
  • OTIMIZAÇÃO DE SISTEMAS HÍBRIDOS PARA A ELETRIFICAÇÃO DE MINIRREDES COM FONTES RENOVÁVEIS: ASPECTOS DE PROJETO, OPERAÇÃO E GESTÃO

  • Data: 08/08/2014
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  • A utilização de fontes renováveis de energia é essencial para garantia da universalização dos serviços de eletricidade no Brasil e no mundo. A diversidade de fontes e as inúmeras possibilidades de configurações de sistemas faz necessário um estudo mais detalhado do tema, objetivando-se identificar quais as soluções ideais para cada situação e para uma dada característica de disponibilidade de recursos renováveis, carga a ser suprida e custos. Em sistemas híbridos de geração de eletricidade (SHGEs), compostos por duas ou mais fontes, renováveis ou não, intermitentes ou contínuas (caso dos grupos geradores, por exemplo), por acumuladores de energia, em geral baterias conectadas na forma de bancos, e equipamentos de condicionamento de potência, as questões envolvidas são ainda mais críticas. É fundamental avaliar corretamente o dimensionamento do sistema, sua operação e sua gestão, de forma a evitar seu colapso prematuro e garantir a continuidade do fornecimento de energia com a menor intervenção possível de usuários ou de empresas geradoras e distribuidoras de energia. Em busca de soluções para estas questões, o presente trabalho apresenta propostas de otimização para as etapas de dimensionamento, operação e gestão de SHGEs atendendo minirredes de distribuição de energia. É proposta uma estratégia de operação que visa otimizar o despacho de energia do sistema, identificando a melhor relação, sob aspectos técnicos e econômicos, entre o atendimento da carga exclusivamente via fontes renováveis e banco de baterias ou exclusivamente via grupo gerador, e o carregamento do banco de baterias somente pelas fontes renováveis ou também pelo grupo gerador. É desenvolvido, também, um algoritmo de dimensionamento de SHGEs, com auxílio de técnicas meta-heurísticas de otimização, visando apresentar a melhor configuração do sistema, em termos de equipamentos, para uma dada condição de entrada definida pelo usuário. Por fim, é proposto um modelo de gestão de energia, considerando formas de tarifação e sistemas de controle de carga, cujo objetivo é garantir uma relação adequada entre a disponibilidade energética do sistema de geração e a carga demandada.

  • WILSON BRAGA JUNIOR
  • MONITORAMENTO DO DESEMPENHO DE DIFERENTES TECNOLOGIAS DE MÓDULOS FOTOVOLTAICOS

  • Data: 07/08/2014
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  • Este trabalho consiste na avaliação experimental de 13 módulos fotovoltaicos de 5 diferentes tecnologias. Para isso foi instalado na área externa do laboratório do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas na Universidade Federal do Pará um campo de testes para medição de módulos a sol real, com os testes realizados no período de 21/10/12 a 30/08/2013. Essas medições possibilitaram a aquisição das principais variáveis de interesse nessa aplicação que são: irradiação solar, temperatura da parte posterior dos módulos, tensão e corrente elétrica e curva IV. A partir dessas medições foram calculados parâmetros como eficiência, desempenho global, produtividade, entre outros. Essas grandezas determinam as cacterísticas de geração dos módulos fotovoltaicos e são fundamentais para se entender seu funcionamento, sendo elas apresentadas detalhadamente na forma gráfica ao longo deste trabalho. Além dos dados experimentais, o estudo traz como contribuição um panorama geral sobre o estado da arte de módulos fotovoltaicos, experiências adquiridas durante o período de monitoramento, características do sistema de aquisição de dados desenvolvido e uma análise da influência de sombreamento no desempenho dos módulos fotovoltaicos.

  • PITTHER NEGRÃO DOS SANTOS
  • CÁLCULO DE EQUIVALENTES DINÂMICOS DE SISTEMA DE POTÊNCIA USANDO ALGORITMOS GENÉTICOS.

  • Data: 07/08/2014
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  • Esta dissertação apresenta um método baseado em algoritmos genéticos para cálculo de equivalentes dinâmicos de sistemas de potência visando representar partes de um sistema para estudos de análise de estabilidade transitória. O modelo do equivalente dinâmico é obtido por meio da identificação de parâmetros de geradores síncronos, localizados nas barras de fronteira entre o sistema externo e o subsistema em estudo. Um indicie é usado para avaliar a proximidade entre as simulações realizadas usando o modelo completo e o modelo reduzido, após serem submetidos a grandes distúrbios no subsistema em estudo. Diferentes condições operacionais foram levadas em conta. As simulações foram realizadas usando os softwares GAOT “The Genetic Algorithm Optimization Toolbox”, ANAREDE e ANATEM. Esse método foi testado no sistema teste duas áreas do Kundur e no Sistema Interligado Nacional (SIN). Os resultados validaram a eficácia do método desenvolvido para o cálculo de equivalentes dinâmicos robustos.   

  • RENATO LUZ CAVALCANTE
  • DESENVOLVIMENTO DE MONITORAMENTO REMOTO EM UM SISTEMA HÍBRIDO ISOLADO DE PEQUENO PORTE

  • Data: 07/08/2014
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  • Este trabalho visa avaliar as dificuldades e utilidades do monitoramento remoto de um sistema para o atendimento de cargas isoladas da rede elétrica, envolvendo sistemas reais em operação que podem ajudar a identificar os principais fatores que influenciam na vida útil desses dispositivos, tornando possível propor estratégias e tecnologias que melhorem a confiabilidade do sistema, possibilitem uma configuração mais adequada e reduzam os custos globais do sistema ao longo de sua vida útil. Para isso foi incorporado um sistema de monitoramento remoto via LabVIEW a um sistema híbrido isolado insta-lado em flutuante localizada as margens do lago da cidade de Tefé-AM. O sistema de geração foi composto inicialmente por um gerador fotovoltaico (FV) com potência de 2,08 kWp, dois subgeradores 1,04 kWp cada, e depois ampliado para 2,6 Wp mais 350 Wp de geração eólica. Além disso, um banco de acumuladores eletroquímicos com tensão nominal de 24 V e composto por 20 baterias de 150 Ah cada, Dois controladores de carga 24 V / 40 A e um inversor de onda senoidal de 1.500 VA. Resultados de operacionais apresentados neste trabalho ajudam a entender melhor o funcionamento desses sistemas e avaliar as barreiras encontradas no monitoramento remoto dessas unidades. Esse expe-rimento foi realizado em parceria do laboratório do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas na Universidade Federal do Pará com o Núcleo de Inovação tecnológica do Instituto de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá.

  • RENAN LANDAU PAIVA DE MEDEIROS
  • ESTRATÉGIA DE IDENTIFICAÇÃO PARAMÉTRICA APLICADA À MODELAGEM FENOMENOLÓGICA DE UM SISTEMA DO TIPO CORREIA TRANSPORTADORA INDUSTRIAL PARA FINS DE DETECÇÃO DE FALTAS
  • Data: 31/07/2014
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  • Os sistemas do tipo correia transportadora, são sistemas essenciais para grandes empresas, embora este equipamento apresente um elevado grau de criticidade, de modo que uma parada não planejada do mesmo, pode gerar perdas imensas ou até mesmo a parada de todo o processo produtivo. Tendo em vista a criticidade do equipamento, torna-se necessário realizar a monitoração adequada do mesmo e detectar com maior antecedência possível a ocorrência de alguma falta ocorrida no sistema. Objetivando reduzir as paradas não planejadas, investiga-se nesta dissertação a modelagem de um sistema do tipo correia transportadora com a finalidade de uso no monitoramento e diagnóstico de faltas neste tipo de sistema. Primeiramente é discutido um modelo fenomenológico do processo, o qual é baseado na aplicação das leis da mecânica e considerando-se os diversos tipos de força de oposição ao movimento de uma correia transportadora. Os principais parâmetros do transportador foram estimados utilizando-se técnicas de identificação baseadas em Mínimos Quadrados Não Recursivos. Em seguida, foi desenvolvido e implementado um algoritmo de detecção de faltas utilizando a teoria de análise intervalar, de modo que possibilite detectar condições inadequadas de funcionamento. Com o intuito de avaliar o desempenho do algoritmo proposto foi projetado e construído um protótipo que emula as condições operacionais típicas de um sistema real do tipo correia transportadora. Os resultados obtidos experimentalmente, confirmam o bom desempenho da metodologia proposta.
  • CLAUDIO ROGERIO GOMES DA SILVA
  • Mecanismo Distribuído para Seleção de Canais em Redes Veiculares Cognitivas
  • Data: 17/07/2014
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  • As aplicações de segurança, controle e entretenimento em redes veiculares demandam fortes compromissos de comunicação, incluindo a confiabilidade na entrega dos dados. Garantir a confiabilidade é um enorme desafio devido às variações nas condições da rede geradas pela alta mobilidade dos veículos. Propostas existentes para alcançar a confiabilidade em redes veiculares gerenciam a mobilidade, mensagens ou recursos. Porém, elas não tratam simultaneamente o problema de acesso ao meio. Com isso, este trabalho apresenta MOCA, um mecanismo distribuído para seleção de canais em redes veiculares cognitivas. O MOCA explora tecnologias de acesso dinâmico ao espectro e provê melhorias na conectividade para aumentar a eficiência na entrega dos dados. Além disso, o MOCA emprega informações representativas dos nós da rede e da mobilidade para classificar e selecionar os melhores canais de comunicação. Para avaliação, MOCA é comparado por simulações com o TFRC-CR diante de cenários representativos de ambientes urbanos. Os resultados demonstram que MOCA melhora cerca de 10% a vazão, 5% o tempo de conectividade e redução do jitter em 15%.
  • DENIS LIMA DO ROSARIO
  • CROSS-LAYER OPTIMIZATIONS FOR MULTIMEDIA DISTRIBUTION OVER WIRELESS MULTIMEDIA SENSOR NETWORKS AND FLYING AD-HOC NETWORKS WITH QUALITY OF EXPERIENCE SUPPORT
  • Data: 16/07/2014
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  • A proliferação de conteúdo multimídia bem como a demanda por novos serviços de áudio ou vídeo promoveram o desenvolvimento de uma nova era baseada em informações multimídia, o que permitiu a evolução das Redes de Sensores Sem Fio Multimídia (RSSFM) e também das redes ad-hoc desenvolvimento formadas por VANTs (FANETs).Desta forma, serviços multimídia em tempo real requerem transmissões de vídeo em temporeal com uma baixa taxa de perda de quadros, atraso fim-a-fim tolerável, para apoiar adisseminação de vídeo com qualidade de Experiência (QoE) assegurada. Desta forma, um princípio fundamental de uma abordagem ciente de QoE é a transmissão de quadros de vídeo com alta prioridade, baixa taxa de perda de pacotes, bem como baixa sobrecargada rede, a fim de protegê-los. Além disso, o conteúdo multimídia devem ser transmi- tidos a partir de um determinado nó de origem para um nó de destino através de nós intermediários com alta confiabilidade em um cenário de grande escala. O serviço de roteamento deve lidar com topologias dinâmicas causadas por falha de um nó ou a mobilidade do mesmo, bem como as mudanças no canal sem fio, a fim de continuar a operar mesmo em casos de mudanças de topologia durante a transmissão multimídia. Por fim, o mapeamento da satisfação do usuário ao assistir um determinado vídeo está se tornando um requisito fundamental para a entrega de conteúdos multimídia com suporte à QoE. Com estes objetivos em mente, soluções envolvendo transmissões multimídia deve levar em conta as características de vídeo e do usuário para melhorar a entrega de vídeo com qualidade assegurada. As principais contribuições desta tese são conduzidos pela seguinte questão de pesquisa: como para fornecer distribuição de multimídia com alta eficiência energética, confiabilidade, robustez, escalabilidade e suporte à QoE em redes sem fio ad hoc. A tese aborda vários domínios de problemas com contribuições em diferentes camadas da pilha de comunicação. Na camada de aplicação, apresentamos um mecanismo de redundância de pacotes ciente de QoE para reduzir o impacto da não confiabilidade do canal sem fio, e assim prover disseminação de conteúdo multimídia em tempo real com suporte à QoE. Na camada de rede, apresentamos dois protocolos de roteamento, ou seja, o video-aware Multi-hop and multi-path hierarchical routing protocol for Efficient VIdeo transmission for static WMSN scenarios (MEVI) e o cross-layer link quality and geographical-aware beaconless OR protocol for multimedia FANET scenarios (XLinGO). Ambos os protocolos de roteamento permitem a disseminação de conteúdo multimídia com eficiência energética, confiabilidade e suporte à QoE. Isto é alcançado através da combinação de métricas de múltiplas camadas para a tomada de decisão para o roteamento de pacotes, e assim estabelecer rotas confiáveis.
  • DIEGO KASUO NAKATA DA SILVA
  • PREDIÇÃO DE CAMPO ELÉTRICO PARA TV DIGITAL USANDO FUNÇÕES DE GREEN DIÁDICAS

  • Data: 01/07/2014
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  • Este trabalho oferece um método para a predição da intensidade de campo elétrico para TV
    Digital utilizando a Função de Green diádica. A Diádica é uma ferramenta matemática
    eficiente que tem simplicidade simbólica e robustez permitindo, assim, que algumas
    características do meio (como permissividade, condutividade e permeabilidade, por exemplo)
    sejam consideradas na elaboração do modelo de campo elétrico, bem como levar em conta a
    anisotropia do meio. Na maior parte dos trabalhos correlatos, que utilizam as funções de
    Green diádicas, estão relacionados na faixa de VHF. Este trabalho irá apresentar desde os
    conceitos básicos das diádicas, desenvolvendo-a para o cálculo de um modelo que permita
    predizer o campo elétrico para a faixa de UHF, na qual os sistemas de TV Digital se
    encontram. Uma explanação teórica e um desenvolvimento matemático serão feitos de forma
    que um entendimento claro e objetivo sejam alcançados no estudo das funções de Green
    diádicas, numa parte da teoria do eletromagnetismo. Testes foram realizados para confirmar a
    aplicabilidade da formulação sugerida, fazendo simulações que realizem uma comparação
    entre os dados medidos, de duas emissoras de TV situadas na cidade de Belém, e o modelo de
    Okumura-Hata modificado, mostrando resultados satisfatórios, tanto para frequências na faixa
    de VHF e UHF.

  • RODRIGO MEDEIROS COSTA
  • UM MECANISMO PARA REALÇAR A CONECTIVIDADE DE ROTEAMENTO GEOGRÁFICO NA TRANSMISSÃO MULTIMÍDIA EM VANTs
  • Data: 16/06/2014
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  • As redes de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) têm potencializado o uso de aplicações multimídia devido ao seu elevado grau de mobilidade e versatilidade. A transmissão de dados em VANTs por meio de protocolos geográficos possibilita uma melhor taxa de entrega de dados, porém ainda não é suficiente para prover qualidade de experiência (QoE). Isso ocorre pelo elevado grau de mobilidade dos VANTs que ocasiona quebras de enlace durante a transmissão, prejudicando a conectividade e levando a perdas de pacotes e atrasos. Este trabalho propõe um mecanismo, chamado RCRV, com base em técnicas de predição de mobilidade em termos de posicionamento e tempo do enlace para realçar a tomada de decisão de roteamento em protocolos geográficos, e assim prolongar a conectividade em redes VANTs. RCRV complementa as estratégias de roteamento dos protocolos geográficos, sendo adicionado ao protocolo GPSR para a avaliação por meio de simulação. Os resultados mostram que o RCRV aumenta a conectividade da transmissão, melhorando a entrega do conteúdo multimídia e a qualidade do vídeo observado pelo usuário.
  • KETYLLEN DA COSTA SILVA
  • ANÁLISE DE HANDOVER A PARTIR DO USO DE FEMTOCELLS EM REDES LTE: ABORDAGEM BASEADA EM SIMULAÇÃO DISCRETA

  • Data: 13/06/2014
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  • O volume de tráfego de dados em redes celulares está crescendo exponencialmente. A
    explosão do uso de dispositivos e aplicações móveis nos últimos anos, tem levado a uma
    sobrecarga da infraestrutura da rede responsável pelo escoamento desse tráfego, afetando
    tanto o desempenho da rede quanto a experiência do usuário. Um dos elementos-chave nas
    redes LTE (Long Term Evolution) é a possibilidade de implantação de múltiplas femtocells
    para a melhoria de cobertura e taxa de dados. No entanto, as sobreposições arbitrárias na
    cobertura dessas células tornam a gestão do mecanismo de handover complexo e
    desafiador. Nesse sentido, esta dissertação propõe uma metodologia para o estudo do
    impacto do handover em redes LTE com femtocells. A partir de uma abordagem de
    simulação discreta, os efeitos da implantação de femtocells foram avaliados. Objetivou-se
    com isso, mensurar os impactos e a correlação do uso de femtocell nos parâmetros de QoS
    (Quality of Service) e indicadores de desempenho de handover.

  • DERCIO MANUEL MATE
  • ESTUDO DA INTERFERÊNCIA ENTRE SISTEMAS LTE E TV DIGITAL EM CANAIS ADJACENTES NA FAIXA DE FREQUENCIA DE 700MHZ
  • Data: 13/06/2014
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  • Este trabalho analisa o impacto da interferência mútua entre os sistemas de Televisão Digital (TVD) e Long Term Evolution (LTE) em canais adjacentes na faixa de frequências dos 700 Mhz. Durante a análise, mínimas distâncias físicas de separação e bandas de guarda adequadas entre os sistemas são determinadas para garantir a sua coexistência nesta faixa de frequências. O impacto da interferência é avaliado em um cenário onde a Televisão Digital e o LTE operam nos canais 51 e 52 respectivamente. As análises foram realizadas utilizando as simulações de Monte Carlo. Os resultados deste trabalho mostraram que as TVDs das classes Especial, A e B causam interferência no LTE e que o impacto desta interferência depende da banda de guarda e também da distância de separação entre os dois sistemas. Além disso, os resultados mostraram também que o aumento da largura de banda do LTE só tem maior impacto se o LTE for o sistema interferido. Entretanto, os mesmos resultados mostraram ainda que é possível a coexistência do LTE e TVD nesta faixa de frequências, desde que uma distância mínima de separação e uma banda de guarda adequada sejam respeitadas.
  • ADAM DREYTON FERREIRA DOS SANTOS
  • PROPOSTA DE GERENCIAMENTO DE DADOS PARA MONITORAMENTO DE SAÚDE ESTRUTURAL UTILIZANDO REDES DE SENSORES OPTICOS FBG
  • Data: 09/06/2014
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  • Devido às suas características únicas, redes de sensores ópticos têm encontrado aplicação em muitos campos, como em Engenharia Civil, Engenharia Geotécnicas, Aeronáutica, Energia e indústrias de Petróleo e Gás. Soluções de monitoramento baseadas nessa tecnologia têm se mostrado particularmente rentáveis e podem ser aplicadas às estruturas de grande porte, onde centenas de sensores devem ser implantados para medições a longo prazo de diferentes parâmetros mecânicos e físicos. Sensores baseados em Grades de Bragg em fibra (FBGs) são a solução mais comumente utilizada no Monitoramento de Saúde Estrutural (SHM) e as medições são realizadas por instrumentos especiais conhecidos como interrogadores ópticos. Taxas de aquisição cada vez mais elevadas têm sido possíveis utilizando interrogadores ópticos mais recentes, o que dá origem a um grande volume de dados cuja manipulação, armazenamento, gerenciamento e visualização podem demandar aplicações de software especiais. Este trabalho apresenta duas aplicações de Software de tempo real desenvolvidas para esses fins: Interrogator Abstraction (InterAB) e Web-based System (WbS). As inovações neste trabalho incluem a integração, sincronização, independência, segurança, processamento e visualização em tempo real, persistência de dados ou armazenamento, e flexibilidade proporcionada pelo trabalho conjunto das aplicações desenvolvidas. Os resultados obtidos durante testes em laboratório e ambiente real demonstraram a eficiência, robustez e flexibilidade desses softwares para diferentes tipos de sensores e interrogadores ópticos, garantindo atomicidade, consistência, isolamento e durabilidade dos dados persistidos pelo InterAB e apresentados pelo WbS.
  • MARCELO NASCIMENTO MOUTINHO
  • Estratégias de Controle Digital a Parâmetros Fixos e Supervisionados por Lógica Fuzzy Aplicadas na Melhoria do Desempenho de Sistemas Elétricos de Potência
  • Data: 30/04/2014
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  • Estratégias de Controle Digital a Parâmetros Fixos e Supervisionados por Lógica Fuzzy Aplicadas na Melhoria do Desempenho de Sistemas Elétricos de Potência
  • DIEGO CARNEIRO PINHEIRO
  • SIMPLARCOM SIMULADOR PARA PLANEJAMENTO DE REDES DE COMUNICAÇÃO SEM FIO UTILIZANDO REALIDADE VIRTUAL E MODELOS DE PROPAGAÇÃO
  • Data: 25/04/2014
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  • Este simulador é formado pela junção de técnicas de Realidade Virtual com modelos de propagação, desenvolvidos através dos estudos de rádio enlace, que descrevem a perda que o sinal transmitido sofre ao longo do percurso no ambiente. O simulador possui dois módulos. O primeiro permite a criação do ambiente virtual com o posicionamento, sobre um terreno, de prédios, árvores, carros, antenas e outras primitivas que permitem a construção de um ambiente tridimensional customizável. O segundo módulo permite a configuração dos parâmetros relacionados a propagação de sinal de antenas como a potência, a frequência, o ganho, etc., e também selecionar o modelo de propagação para a execução da simulação. Dentro deste segundo módulo, existe um submódulo responsável pelo estudo do planejamento da área de cobertura composta pelas antenas, em outras palavras, este submódulo simula a distância que cada antena no cenário consegue atingir e gera a respectiva área de cobertura. Para demonstrar a eficiência do simulador foram criados dois ambientes virtuais para testes. Um cenário representando um ambiente urbano onde empregou-se um modelo de propagação clássico, Okumura-Hata para cidades pequenas e médias, e um ambiente tridimensional arborizado utilizando um modelo especifico para simulação de propagação para regiões densamente arborizadas, desenvolvido na Universidade Federal do Pará chamado de Lyra-Castro-UFPA.
  • DANILO FRAZAO SOUSA
  • UMA ABORDAGEM HIBRIDA E SEMIAUTOMÁTICO PARA ESTIMATIVA DE REGIÕES COBERTAS POR NUVENS E SOMBRAS EM IMAGENS DE SATÉLITE: ANÁLISE E AVALIAÇÃO.

  • Data: 31/03/2014
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  • Os principais objetivos deste trabalho s~ao propor um algoritmo e ciente e o mais
    automatico possvel para estimar o que esta coberto por regi~oes de nuvens e sombras em
    imagens de satelite; e um ndice de con abilidade, que seja aplicado previamente a imagem,
    visando medir a viabilidade da estimac~ao das regi~oes cobertas pelos componentes atmosfericos
    usando tal algoritmo. A motivac~ao vem dos problemas causados por esses elementos, entre
    eles: di cultam a identi cac~ao de objetos de imagem, prejudicam o monitoramento urbano e
    ambiental, e desfavorecem etapas cruciais do processamento digital de imagens para extrair
    informac~oes ao usuario, como segmentac~ao e classi cac~ao. Atraves de uma abordagem hbrida,
    e proposto um metodo para decompor regi~oes usando um ltro passa-baixas n~ao-linear de
    mediana, a m de mapear as regi~oes de estrutura (homog^eneas) , como vegetac~ao, e de textura
    (heterog^eneas), como areas urbanas, na imagem. Nessas areas, foram aplicados os metodos
    de restaurac~ao Inpainting por suavizac~ao baseado em Transformada Cosseno Discreta (DCT),
    e Sntese de Textura baseada em modelos, respectivamente.  E importante salientar que as
    tecnicas foram modi cadas para serem capazes de trabalhar com imagens de caractersticas
    peculiares que s~ao obtidas por meio de sensores de satelite, como por exemplo, as grandes
    dimens~oes e a alta variac~ao espectral. Ja o ndice de con abilidade, tem como objetivo
    analisar a imagem que contem as interfer^encias atmosfericas e da estimar o qu~ao con avel
    sera a rede nic~ao com base no percentual de cobertura de nuvens sobre as regi~oes de textura e
    estrutura. Tal ndice e composto pela combinac~ao do resultado de algoritmos supervisionados
    e n~ao-supervisionados envolvendo 3 metricas: Exatid~ao Global Media (EGM) , Medida De
    Similaridade Estrutural (SSIM) e Con anca Media Dos Pixels (CM). Finalmente, veri cou-se
    a e cacia destas metodologias atraves de uma avaliac~ao quantitativa (proporcionada pelo
    ndice) e qualitativa (pelas imagens resultantes do processamento), mostrando ser possvel a
    aplicac~ao das tecnicas para solucionar os problemas que motivaram a realizac~ao deste trabalho.

  • JOSE FLAVIO BARBOSA DE ANDRADE
  • SINTONIA DE CONTROLADOR FUZZY POR ALGORITMO GENÉTICO EM SISTEMA DE NÍVEL DE LÍQUIDOS

  • Data: 31/03/2014
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  • O presente trabalho demonstra a aplicação de um Algoritmo Genético com o intuito de projetar um controlador Fuzzy MISO, através da sintonia de seus parâmetros, em um processo experimental de nivelamento de líquido em um tanque, cuja dinâmica apresenta características não-lineares. Para o
    projeto e sintonia do controlador, foi utilizado o suporte do software Matlab, e seus pacotes Simulink e Global Optimization Toolbox. O Controlador Fuzzy ora projetado teve seu desempenho avaliado através de ensaios em tempo real em um Sistema de Nível de Liquido.

  • ANDRE MOACIR LAGE MIRANDA
  • ESTRATÉGIA DE PROJETO DE ATRIBUIÇÃO DE COMPRIMENTO DE ONDA COM RESTRIÇÃO DE CAMADA FÍSICA EM REDES WDM
  • Data: 28/03/2014
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  • O sistema WDM (Wavelength Division Multiplexing) é considerado como uma tecnologia madura para ser usada no backbone de redes ópticas. Entretanto, encontrar uma solução ótima para o algoritmo de atribuição de comprimento de onda no projeto e operação destas redes, ainda é uma questão em aberto. A pesquisa realizada nesta tese aborda os principais aspectos relacionados ao processo de atribuição de comprimento de onda em sistemas WDM, e como resultado foi proposta uma metodologia que minimiza a degradação do sinal óptico gerada pela modulação de fase cruzada (XPM – Cross-Phase Modulation). Esta proposta é composta por uma metodologia híbrida baseada em Coloração de Grafo e Algoritmo Genético (AG), sendo que o primeiro tem a função de reduzir o número de comprimentos de onda necessários para atender a matriz de tráfego (que é fornecida a priori) e o último tem a função de encontrar a ordem de ativação de canais na grade de comprimentos de onda, com o objetivo de reduzir o efeito XPM. A proposta foi comparada com o algoritmo First-Fit em diferentes cenários e topologias de redes, e demonstrou uma considerável redução na probabilidade de bloqueio.
  • BRUNO SOUZA LYRA CASTRO
  • MODELAGEM CROSS-LAYER DA QUALIDADE DE EXPERIÊNCIA PARA TRANSMISSÕES DE VÍDEO EM
    SISTEMAS SEM FIO OFDM

  • Data: 28/02/2014
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  • Este trabalho apresenta um estudo sobre transmissões de vídeo em sistemas sem fio.
    O objetivo da metodologia aplicada é comprovar a existência de uma relação direta entre a
    BER e a perda de qualidade (Perda de PSNR) nas transmissões de vídeo em sistemas OFDM
    (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Os resultados foram obtidos a partir de
    simulações, desenvolvidas no ambiente computacional Matlab®, e, aferições em cenários
    reais, realizadas no campus universitário e dentro do laboratório de estudos, em ambiente
    controlado. A partir da comparação entre dados simulados e aferidos, foi comprovada a
    relação entre BER e Perda de PSNR, resultando na formulação de um modelo empírico
    Cross-Layer com característica exponencial. A modelagem obteve erro RMS e desvio
    padrão próximos de 1,65 dB quando comparada com as simulações. Além disso, sua
    validação foi realizada a partir dos dados obtidos de cenários reais, que não foram usados
    para ajustar os parâmetros da equação obtida. O modelo obtido não necessita da
    especificação do tipo de canal ou codificação utilizada no FEC (Forward Error Correction),
    possibilitando uma futura integração com softwares de planejamento de redes, em versões
    comerciais ou open-sources.

  • RAMZ LUIZ FRAIHA LOPES
  • MODELAGEM PARAMÉTRICA LINEAR APLICADA À FAIXA DE SINAL DE TELEVISÃO DIGITAL PARA CIDADES DENSAMENTE ARBORIZADAS
  • Data: 26/02/2014
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  • Este trabalho apresenta uma modelagem paramétrica (auto-regressiva) linear aplicável a estudos de propagação de televisão digital e telefonia celular para cidades densamente arborizadas. A modelagem proposta apresenta um forte embasamento estatístico e depende apenas de dados provenientes de medição, no caso dados relativos a potência recebida e o valor de PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio). Um algoritmo genético é utilizado no cálculo dos parâmetros de ajuste do modelo a um conjunto de dados. O trabalho foi realizado na faixa de televisão digital e foram analisadas duas variáveis: a potência recebida do sinal e o valor de PSNR. Foram executadas campanhas de medição na cidade de Belém. Nestas medições foram coletados dados de potência e gravados vídeos da programação diária de uma emissora de televisão. Os resultados podem ser aplicados no planejamento de serviços de telecomunicações.
  • HELIO RENATO OEIRAS FERREIRA
  • PROJETO DE ANTENAS MULTIBANDAS INTEGRADAS PARA TERMINAIS 4G
  • Data: 26/02/2014
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  • O presente trabalho apresenta um projeto e análise de uma antena monopolo planar multibanda operante nas frequências de 2000 MHz, 2500 MHz e 3500 MHz para aplicação em dispositivos móveis 3G e 4G. Dentre essas faixas estão contidos os espectros 3G (1895-2165 MHz), 4G (2500-2690 MHz) e 4G (3400-3600 MHz) utilizadas pelo LTE e WIMAX 3,5. Para o desenvolvimento desse estudo foi tomado como referência uma antena dual-band de Hua-Ming Chen projetada para operar em sistemas ISM 1800 MHz, redes Wireless e Bluetooth 2400 MHz. O projeto proposto neste trabalho é uma modificação na estrutura da antena dual-band adaptada para tripla ressonância simultânea em frequências utilizadas em redes móveis 4G. Para alcançar o objetivo proposto utilizou-se para simulação o software CST® MICROWAVE STUDIO baseado no método Integração Finita no Domínio, as simulações foram feitas no domínio do tempo. Após obtenção satisfatória dos resultados simulados, um protótipo da antena foi confeccionado para medição e teste, os resultados apresentados são coerentes aos obtidos na simulação, o que valida o método proposto.
  • DIEGO GUIMARAES DOS SANTOS
  • PLANEJAMENTO DE SISTEMAS DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS PARA UNIDADES HABITACIONAIS DE BAIXA RENDA
  • Data: 24/02/2014
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  • PLANEJAMENTO DE SISTEMAS DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS PARA UNIDADES HABITACIONAIS DE BAIXA RENDA
  • ADONIS FERREIRA RAIOL LEAL
  • ANÁLISE DE SENSORES DE DESCARGAS ATMOSFÉRICAS: PROTÓTIPO DE UM DETECTOR DE RAIOS COM ESTIMATIVA DE DENSIDADE DE RAIOS PARA A REGIÃO AMAZÔNICA UTILIZANDO PSoC
  • Data: 24/02/2014
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  • TÉCNICAS PARA MEDIÇÃO DE ÍNDICE CERÁUNICO E DENSIDADE DE RAIOS NA AMAZÔNIA
  • ADONIS FERREIRA RAIOL LEAL
  • ANÁLISE DE SENSORES DE DESCARGAS ATMOSFÉRICAS: PROTÓTIPO DE UM DETECTOR DE RAIOS COM ESTIMATIVA DE DENSIDADE DE RAIOS PARA REGIÃO AMAZÔNICA UTILIZANDO PSOC.
  • Data: 24/02/2014
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  • Este trabalho propõe o projeto de um protótipo de um sensor de descargas atmosféricas, que irá; contabilizar o número de descargas detectadas, calcular a densidade de raios para a área de atuação do sensor e estimar o pico da variação do campo elétrico para o instante de ocorrência da descarga. Um estudo sobre a eletricidade atmosférica, tipos de raios, emissão de ondas eletromagnéticas durante tempestades, tipos de sensores eletromagnéticos e redes de detecção de raios deram subsídio para o projeto do protótipo desenvolvido. O protótipo é constituído por duas antenas, uma antena Loop e uma antena Flat plate, e por circuitos eletrônicos, os quais são implementados em sua maioria no dispositivo PSoC (Programmable System-on-Chip), que trabalha com sinais analógicos e digitais e ainda conta com uma CPU para realizar o processamento destes sinais. A validação dos dados obtidos e a estimativa da área de abrangência do sensor, foram baseados em dados da rede STARNET (Sferics Timing And Ranging NETwork). O protótipo foi idealizado para ser de baixo custo, ter uma interface simples e poder ser instalado na região amazônica.
  • ARILENE SANTOS DE FRANCA
  • OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE APRENDIZAGEM DA ESTRUTURA GRÁFICA DE REDES BAYESIANAS EM BIGDATA
  • Data: 20/02/2014
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  • A automação na gestão e análise de dados tem sido um fator crucial para as empresas que necessitam de soluções eficientes em um mundo corporativo cada vez mais competitivo. A explosão do volume de informações, que vem se mantendo crescente nos últimos anos, tem exigido cada vez mais empenho em buscar estratégias para gerenciar e, principalmente, extrair informações estratégicas valiosas a partir do uso de algoritmos de Mineração de Dados, que comumente necessitam realizar buscas exaustivas na base de dados a fim de obter estatísticas que solucionem ou otimizem os parâmetros do modelo de extração do conhecimento utilizado; processo que requer computação intensiva para a execução de cálculos e acesso frequente à base de dados. Dada a eficiência no tratamento de incerteza, Redes Bayesianas têm sido amplamente utilizadas neste processo, entretanto, à medida que o volume de dados (registros e/ou atributos) aumenta, torna-se ainda mais custoso e demorado extrair informações relevantes em uma base de conhecimento. O foco deste trabalho é propor uma nova abordagem para otimização do aprendizado da estrutura da Rede Bayesiana no contexto de BigData, por meio do uso do processo de MapReduce, com vista na melhora do tempo de rocessamento. Para tanto, foi gerada uma nova metodologia que inclui a criação de uma Base de Dados Intermediária contendo todas as probabilidades necessárias para a realização dos cálculos da estrutura da rede. Por meio das análises apresentadas neste estudo, mostra-se que a combinação da metodologia proposta com o processo de MapReduce é uma boa alternativa para resolver o problema de escalabilidade nas etapas de busca em frequencia do algoritmo K2 e, consequentemente, reduzir o tempo de resposta na geração da rede.
  • PEDRO BAPTISTA FERNANDES
  • CONTROLADORES ROBUSTOS DO TIPO LQG/LTR DE ORDEM REDUZIDA PARA SISTEMAS MIMO COM SAÍDAS INDEPENDENTES DE SEUS MODOS NÃO DOMINANTES
  • Data: 17/02/2014
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  • O objetivo principal desta dissertação é apresentar uma solução eficiente, prática e de simples implementação para um problema recorrente em projetos de controladores robustos multivariáveis do tipo LQG/LTR: a elevada ordem que estes controladores podem obter dependendo das complicações apresentadas pelo sistema dificultando para que este possa ser controlado de maneira satisfatória. Para que esta meta seja alcançada, é apresentada uma técnica de redução do modelo de sistemas com metodologia bastante descomplicada, dispensando qualquer necessidade de complexas programações para a sua utilização. Esta metodologia porém, é somente aplicável a uma classe bastante específica de sistema. Em suma, o sistema deve possuir variáveis de estado desacopladas do restante do sistema, ou seja, variáveis que não sofram influências de outras e que também não provoquem grande efeito nas saídas do sistema. Foi escolhido um sistema multivariável de sexta ordem, com duas entradas e duas saídas para que a técnica de redução de ordem de modelo seja testada. Este sistema possui as características especiais mencionadas anteriormente bem como exige o projeto de compensador dinâmico e a adição de integradores às suas saídas para que seja controlado adequadamente. Este trabalho pretende apresentar o procedimento de todo o projeto mencionado, desde a obtenção de um modelo de ordem reduzida até a implementação do controlador LQG/LTR. Em seguida, o controlador obtido é testado através de diversas simulações e os resultados encontrados são discutidos para a avaliação da eficácia e da praticidade do método proposto para obtenção de controladores de ordem reduzida.
2013
Descrição
  • BRUNO GOMES HAICK
  • Sistema Baseado em Software Livre Para Reconhecimento de Fala em Nuvem em Português Brasileiro com Alta Disponibilidade
  • Data: 23/12/2013
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  • Este trabalho visa propor uma solução contendo um sistema de reconhecimento de fala automático em nuvem. Dessa forma, não há necessidade de um reconhecedor sendo executado na própria máquina cliente pois o mesmo estará disponível através da Internet. Além do reconhecimento automático de voz em nuvem, uma outra vertente deste trabalho é alta disponibilidade. A importância desse tópico se d´a porque o ambiente servidor onde se planeja executar o reconhecimento em nuvem não pode ficar indisponível ao usuário. Dos vários aspectos que requerem robustez, tal como a própria conexão de Internet, o escopo desse trabalho foi definido como os softwares livres que permitem a empresas aumentarem a disponibilidade de seus serviços. Dentre os resultados alcançados e para as condições simuladas, mostrou-se que o reconhecedor de voz em nuvem desenvolvido pelo grupo atingiu um desempenho próximo ao do Google.
  • SILVIA CRISTINA FEIJO LINS
  • Simulação e Avaliação das Tecnologias LTE e DSL como Backhaul Utilizando Software OPNET
  • Data: 20/12/2013
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  • A crescente demanda por capacidade vem levando os padrões de comunicação sem-fio a prover suporte para a coexistência de macro e pico células. O backhaul, conexão entre a rede de acesso e o núcleo da rede, é de grande interesse neste contexto devido aos diversos desafios técnicos e financeiros envolvidos ao tentar satisfazer o crescente tráfego dos usuários. Fibra óptica e micro-ondas com linha de visada são as opções mais amplamente adotadas para o backhaul de macro-células. Contudo, em muitas situações de interesse prático, estas não são factíveis devido aos altos custos e logística envolvidos. Este trabalho avalia o backhaul de pico-células, focando primeiramente na utilização de cobre como backhaul. O simulador OPNET foi utilizado para avaliar os requerimentos de backhaul para redes móveis em cenários específicos considerando garatir qualidade de serviço para os diversos tipos de tráfego envolvidos. Assumindo demandas de tráfego para LTE e LTE-Advanced, as tecnologias VDSL2 e G.fast são avaliadas e os resultados mostram que mesmo com uma grande demanda de aplicações de vídeo de alta definição, estas tecnologias podem acomodar o tráfego no backhaul de pico-células. VDSL2 é capaz de prover as taxas requeridas para cenários de pico-células LTE, mas não é capaz de acomodar tráfego LTE-Advanced típico. Por outro lado, considerando as taxas atingidas com a tecnologia G.fast, o tráfego backhaul para pico-células LTE-Advanced pode ainda ser entregue com garantias de qualidade de serviço. Neste trabalho também é proposta uma solução para simulação de cenários contendo redes de acesso heterogêneas considerando backhaul LTE sem linha de visada. São demonstrados também os resultados de simulações no OPNET com o backhaul LTE proposto para validar a solução proposta como capaz de caracterizar o tráfego de ambas as tecnologias WiFi e LTE na rede de acesso de acordo com o tipo de serviço.
  • LAURE MADELEINE DENTEL
  • MODELAGEM DE SISTEMAS DE DETECÇÃO DE DESCARGAS ATMOSFÉRICAS NA AMAZÔNIA
  • Data: 18/12/2013
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  • MODELAGEM DE SISTEMAS DE DETECÇÃO DE DESCARGAS ATMOSFÉRICAS NA AMAZÔNIA
  • ESTILLAC LINS MACIEL BORGES FILHO
  • UMA FERRAMENTA PARA PROJETO DE SISTEMAS DE DIÁLOGOS PARA CALL CENTER BASEADOS EM ASTERISK
  • Data: 16/12/2013
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  • Este trabalho apresenta o aplicativo DialogBuilder, uma ferramenta de código aberto escrita em Java que disponibiliza ao usuário uma interface para projeto de sistemas de diálogos e exportação destes para implantação no software Asterisk, o mais popular framework VoIP. O DialogBuilder disponibiliza um wizard para que o usuário leigo possa projetar seu sistema sem precisar aprender a programar para Asterisk. O software separa a fase de concepção do diálogo de sua codificação e se posiciona para tornar técnica e economicamente viável, mesmo para pequenas empresas, construir e manter sistemas de diálogo para aplicações telefônicas.
  • CLEYSON AMORIM COSTA
  • PROJETO E AVALIAÇÃO EXPERIMENTAL DE UMA ESTRATÉGIA BASEADA EM ANÁLISE INTERVALAR APLICADA AO PROJETO DE ESTABILIZADOR DE SISTEMAS DE POTÊNCIA ROBUSTO IMPLEMENTADO EM UM SISTEMA DE GERAÇÃO DE 10KVA
  • Data: 13/12/2013
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  • Neste trabalho, são apresentados a metodologia de projeto e resultados de testes experimentais de um estabilizador de sistema de potência (ESP), implementado em um sistema de geração em escala reduzida de 10 kVA, localizado no Laboratório de Controle e Sistema de Potência (LACSPOT) da Universidade Federal do Pará (UFPA). O projeto do ESP é baseado em uma estratégia de controle robusto com ênfase em incertezas paramétricas estruturadas, as quais são tratadas com ferramentas da teoria de análise intervalar. Estas incertezas são decorrentes de mudanças do ponto de operação do sistema, que provocam variações nos parâmetros de um modelo matemático linearizado referente ao comportamento dinâmico do sistema elétrico de potência no referido ponto de operação. Para o projeto do ESP robusto intervalar, são realizados uma serie de ensaios experimentais com o propósito de estimar os parâmetros de modelos linearizados da planta, representando satisfatoriamente a dinâmica dos modos poucos amortecidos do sistema de geração interligado. O método de identificação é baseado em técnica de identificação paramétrica, baseado em mínimos quadrados. A partir de um conjunto de dados de entrada e saída, para cada ponto de operação, um modelo linear, do tipo auto-regressivo com entrada exógenos (ARX), estimado para fim de uso do projeto do ESP. Por fim, uma série de testes experimentais é realizada no sistema de geração interligado a rede elétrica local, com o propósito de verificar a efetividade da técnica de controle robusto intervalar proposta para a sintonia do ESP. A partir da análise da função custo do sinal de erro de desvio de potência elétrica na saída do gerador síncrono e a função custo do sinal de controle do ESP comprova-se experimentalmente o bom desempenho obtido pela técnica de controle proposta em comparação com uma técnica de controle clássica.
  • JOSE JAILTON HENRIQUE FERREIRA JUNIOR
  • PREDIÇÃO DE QUALIDADE DE EXPERIÊNCIA PARA INTERNET DO FUTURO EM ARQUITETURAS HETEROGÊNEAS DE REDES SEM FIO MÓVEIS
  • Data: 06/12/2013
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  • As Redes da Próxima Geração consistem no desenvolvimento de arquiteturas que viabilizem a continuidade de serviços que proporcionem sempre a melhor conectividade (Always Best Connectivity - ABC) aos usuários móveis com suporte adequado à Qualidade de Experiência (QoE) para aplicações multimídia de alta definição, nesse novo contexto as arquiteturas têm perspectiva orientada a serviços e não a protocolos. Esta tese apresenta uma arquitetura para redes da próxima geração capaz de fornecer acesso heterogêneo sem fio e handover vertical transparente para as aplicações multimídia. A tese considera diferentes tecnologias sem fio e também adota o padrão IEEE 802.21 (Media Independent Handover – MIH) para auxiliar na integração e gerenciamento das redes heterogêneas sem fio. As tecnologias que a arquitetura possui são: IEEE 802.11 (popularmente denominada de WiFi), IEEE 802.16 (popularmente denominada de WiMAX) e LTE (popularmente denominada de redes 4G). O objetivo é que arquitetura tenha a capacidade de escolher entre as alternativas disponíveis a melhor conexão para o momento. A arquitetura proposta apresenta mecanismos de predição de Qualidade de Experiência (Quality of Experience - QoE) que será o parâmetro decisivo para a realização ou não do handover para uma nova rede. A predição para determinar se haverá ou não mudança de conectividade será feita com o uso da inteligência computacional de Redes Neurais Artificiais. Além disso a arquitetura também apresenta um mecanismo de descarte seletivo de pacotes especifico para aplicações multimídia. A proposta é avaliada via simulação utilizando-se o ns-2 (Network Simulator) e os resultados de desempenho são apresentados através das métricas de QoS, de QoE e também visualmente através da exibição de frames dos vídeos transmitidos na arquitetura.
  • MARIA NILMA DA SILVA FONSECA
  • MÉTODO DE INVERSÃO MATRICIAL RÁPIDO GSGR PARA VECTORING EM SISTEMAS XDSL, COM IMPLEMENTAÇÃO EM CHIP DSP
  • Data: 05/12/2013
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  • Este trabalho apresenta um método rápido de inversão de matrizes densas, e uma possível aplicação com métodos de Vectoring, em pré-codificação e cancelamento de crosstalk de sistemas xDSL. A família de tecnologias xDSL utiliza os pares trançados de fios de cobre telefônicos como meio físico para transmitir dados digitais. O crosstalk é a principal causa de degradação de sinais na mais nova geração de sistemas xDSL, o G.fast, e para combatê-lo são utilizadas técnicas de pré-codificação e cancelamento, chamadas de Vectoring. O método proposto, chamado de GSGR, consiste em uma abordagem diferente para o método clássico de Squared Givens Rotations (SGR), adequado a implementações em plataformas embarcadas de processamento digital de sinais. Foram realizados testes comparativos do método GSGR com métodos diretos clássicos de inversão, utilizando uma plataforma digital multicore baseada no chip TI DSP TMS320C6670 e a plataforma de software Matlab. Os resultados dos testes de inversão de matrizes usando dados reais e dados simulados mostraram que o GSGR foi superior em velocidade de execução sem apresentar perdas significativas de acurácia para a aplicação em sistemas xDSL.
  • ULISSES WEYL DA CUNHA COSTA
  • ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DO MONITORAMENTO OTDR EM WDM-PON: UM ESTUDO BASEADO EM SIMULAÇÃO
  • Data: 08/11/2013
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  • Redes Ópticas Passivas estão cada vez mais difundidas como rede de acesso de banda larga. Devido à sua importância, tais redes necessitam constantemente de supervisão. Diversas técnicas vêm sendo empregadas para supervisão de redes ópticas, dentre as quais se destacam as que utilizam reflectometria, pois agregam vantagens, tais como: baixo custo, em comparação com outros métodos de supervisão, e não exigência de intervenção na casa do usuário. Esta dissertação apresenta uma estratégia capaz de quantificar, por meio de simulações, o impacto que a técnica de reflectometria no domínio do tempo gera como interferência em transmissões típicas de uma rede WDM-PON.
  • JOAO FRANCISCO RIBEIRO NEGRAO
  • ESTUDO E DESENVOLVIMENTO DE UM PROTÓTIPO PARA REDUÇÃO DA INTERFERÊNCIA DE MODO COMUM USANDO BALANCEAMENTO DINÂMICO DE IMPEDÂNCIA APLICADO EM BIOSENSORES E SENSORES ELETRORESISTIVOS.

  • Data: 25/10/2013
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  • A interferência eletromagnética causada pela linha de energia elétrica afeta negativamente os
    sinais de instrumentos eletrônicos, especialmente aqueles com baixos níveis de amplitude.
    Este tipo de interferência é conhecida como interferência de modo comum. Existem muitos
    métodos e arquiteturas utilizadas para minimizar a influência deste fenômeno de interferência
    em instrumentos eletrônicos, o mais comum dos quais é a utilização de filtros rejeita banda.
    Este trabalho apresenta: a análise, desenvolvimento, protótipo e teste de uma nova arquitetura
    de filtro com característica reconfigurável para instrumentos biomédicos e medição de dados
    de fluxo em fluido de alta complexidade, com objetivo de reduzir a interferência de modo
    comum e preservar as componentes do sinal útil na mesma faixa de frequência do ruído,
    utilizando a técnica de equilíbrio dinâmico de impedância. Além disso, este trabalho pode ser
    usado em qualquer sistema de medição que também sofra interferência na frequência da linha
    de alimentação (50/60 Hz, no Brasil e na França, 60 Hz nos Estados Unidos da América). Os
    blocos de circuitos foram modelados matematicamente e a função de transferência global do
    circuito fechado foi gerada. Em seguida, o projeto foi descrito e simulado na língua
    VHDL_AMS e também em um software de simulação eletrônica, usando blocos de
    componentes discretos, com e sem realimentação. Após análise teórica dos resultados da
    simulação, um circuito protótipo foi construído e testado usando como entrada um sinal
    obtido a partir de eletrodos de ECG e Eletrodos Eletroresistivos. Os resultados experimentais
    do circuito condizem com os da simulação: uma redução de ruído de 98,7% foi obtida em
    simulações utilizando um sinal sinusoidal, e uma redução de 92% foi realizada utilizando
    eletrodos de ECG em testes experimentais. Os mesmos testes em eletrodos Eletroresistivos,
    obtendo o maior valor de 80,3% de redução (durante análise de 3 casos). Em ambos os casos,
    o sinal útil foi preservado. O método e a sua arquitetura pode ser aplicado para atenuar as
    interferências que ocorrem na mesma banda de frequência das componentes do sinal útil,
    preservando ao mesmo tempo estes sinais.

  • FABIO YU NAGAHAMA
  • IPSFLOW:UM FRAMEWORK PARA SISTEMA DE PREVENÇÃO DE INTRUSÃO BASEADO EM REDES DEFINIDAS POR SOFTWARE

  • Data: 09/10/2013
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  • Os Sistemas de Detecção e Prevenção de Intrusão (Intrusion Detection Systems – IDS
    e Intrusion Prevention Systems - IPS) são ferramentas bastante conhecidas e bem consagradas
    no mundo da segurança da informação. Porém, a falta de integração com os equipamentos de
    rede como switches e roteadores acaba limitando a atuação destas ferramentas e exige um
    bom dimensionamento de recursos de hardware como processamento, memória e interfaces
    de rede de alta velocidade, utilizados para implementá-las. Diante de diversas limitações
    deparadas por pesquisadores e administradores de redes, surgiu o conceito de Rede Definida
    por Software (Software Defined Network – SDN), que ao separar os planos de controle e de
    dados, permite adaptar o funcionamento da rede de acordo com as necessidades de cada um.
    Desta forma, devido à padronização e flexibilidade propostas pelas SDNs, e das limitações
    apresentadas dos IPSs, esta dissertação de mestrado propõe o IPSFlow, um framework que
    utiliza uma rede baseada na arquitetura SDN e o protocolo OpenFlow para a criação de um
    IPS com ampla cobertura e que permite bloquear um tráfego caracterizado pelos IDS(s) como
    malicioso no equipamento mais próximo da origem. Para validar o framework, experimentos
    no ambiente virtual Mininet foram realizados utilizando-se o Snort como IDS para analisar
    tráfego de varredura (scan) gerado pelo Nmap de um host ao outro. Os resultados coletados
    apresentam que o IPSFlow funcionou conforme planejado ao efetuar o bloqueio de 85% do
    tráfego de varredura.

  • CLAUDIO GONCALVES
  • METODOLOGIA DE PLANEJAMENTO PARA INSERÇÃO DE GERADORES FOTOVOLTAICOS EM REDES ELÉTRICAS ISOLADAS E SUPRIDAS POR GERADORES A DIESEL
  • Data: 05/09/2013
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  • Fontes renováveis de energia baseadas na geração fotovoltaica (GFV) são alternativas energéticas promissoras para a complementação da geração elétrica convencional e centralizada, como usinas térmicas a diesel que suprem potência para redes elétricas isoladas em cidades e localidades remotas na Amazônia. A alocação e o dimensionamento de geradores para aplicação como geração distribuída (GD) é um problema desafiador, com implicações técnicas e econômicas, relacionadas ao planejamento, projeto e operação da rede e, particularmente, a GFV em função das condições ambientais, principalmente radiação solar e temperatura ambiente. Esta tese apresenta uma metodologia analítica para alocar e dimensionar a potência ativa de unidades de geração fotovoltaica, composta pelo gerador FV integrado ao inversor CC/CA (GDFV) para integração, de forma concentrada ou dispersa em redes isoladas de média tensão, e contempla o atendimento de múltiplos objetivos, melhoria do perfil de tensão da rede, redução das perdas ativas e redução da participação da geração a diesel, proporcionando redução no consumo de óleo diesel e, consequentemente, redução da poluição ambiental. A solução global do método proposto constitui um compromisso em relação a esses objetivos, apresentando ponderações diferenciadas para os mesmos, de acordo com prioridades estabelecidas no planejamento do sistema elétrico sob estudo. Para validação da metodologia proposta, foram modeladas e simuladas as redes de 33 e 69 barras do IEEE e um sistema elétrico isolado, cuja usina térmica a diesel supre alimentação para a cidade de Aveiro-PA, Região Amazônica, obtendo-se como resultados dessas simulações melhoria significativa no perfil de tensão, redução nas perdas ativas e na potência de geração a diesel, de acordo com indicadores técnicos que permitem a avaliação quantitativa da integração da GDFV na rede elétrica.
  • IGOR MESQUITA DE ALMEIDA
  • Projeto e Implementação em DSP de Sistema de Comunicação Multiportadora Baseado no Padrão G.fast
  • Data: 30/08/2013
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  • As redes de acesso usando cabos de cobre atualmente utilizam bandas de frequência até 30 MHz, especificada no padrão VDSL2. À medida que arquiteturas híbridas de fibra e cobre se tornam mais proeminentes na indústria e academia, torna-se possível utilizar cabos metálicos mais curtos (i.e. até 250 metros) conectando o último ponto de distribuição aos usuários, de modo que frequências mais altas podem ser exploradas para se alcançar taxas de transmissão de dados de 500 Mbps ou mais, como é o caso do padrão G.fast atualmente em desenvolvimento no ITU-T. Nesse trabalho, um simulador no domínio do tempo foi desenvolvido para avaliar a capacidade do sistema G.fast com diferentes tamanhos de extensão cíclica e diferentes topologias de rede especificadas pelo ITU-T. Os resultados das simulações mostram que sistemas G.fast são robustos a bridged taps e capazes de atingir altas taxas de dados para todas as topologias simuladas, provendo suporte à próxima geração de serviços de banda larga. Além disso, esse trabalho descreve o progresso da implementação de um protótipo de modem baseado no padrão G.fast em um ambiente híbrido de DSP multicore e FPGA utilizando kits de avaliação adquiridos pela UFPA. Arquiteturas, protocolos de comunicação e benchmarks são apresentados e avaliados para se chegar à conclusão de que tal protótipo é factível e fornece suporte flexível a várias linhas de pesquisa em banda larga da próxima geração.
  • EWERTON RAMOS GRANHEN
  • Modelamento do Transporte Eletrônico em Dispositivos Moleculares
  • Data: 29/08/2013
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  • No presente trabalho, simulamos as propriedades de transporte e espectro de absorção do composto orgânico Vermelho de Etila. Este é o primeiro estudo teórico de um indicador específico de pH utilizado como nanodispositivo, com base na teoria quântica e no modelo de transporte não-difuso. A distribuição de carga ao longo da molécula é determinada através da técnica, Ab initio, como uma função de um campo elétrico externo. Baseado em um modelo de multiníveis ressonantes também calculamos a corrente como função da tensão de polarização. O acúmulo de carga e a corrente apresentam comportamento semelhante, como a condução do tipo ressonante e curvas carga-tensão e corrente-tensão assimétricas. Os principais resultados sugerem que o sistema presente poderia funcionar como um transistor molecular bi-direcional. Estendemos esta metodologia de análise para outro dispositivo molecular, mas composto de três terminais. Para este sistema, nossa descoberta principal é a resistência diferencial negativa (RDN) na carga Q como uma função do campo elétrico externo. Para explicar este efeito RDN, aplicamos um modelo capacitivo fenomenológico, também baseado em um sistema de multiníveis localizados (que podem ser os LUMOs – Lowest Unoccupied Molecular Orbital – Orbitais moleculares desocupados mais baixos). A capacitância descreve, por efeito de carregamento, a causa do bloqueio de Coulomb (BC) no transporte. Mostramos que o efeito BC dá origem a uma RDN para um conjunto adequado de parâmetros fenomenológicos como: taxa de tunelamento e energia de carregamento. O perfil da RDN obtida nas duas metodologias, ab initio e fenomenológica, estão em comum acordo.
  • ALLAN BARBOSA COSTA
  • AVALIAÇÃO DA TECNOLOGIA FEMTOCELL COMO CANAL DE RETORNO PARA TV DIGITAL
  • Data: 26/08/2013
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  • Mensurar os impactos do tráfego de aplicações interativas para TV Digital nas redes sem fio de 4a geração em especial WIMAX e femtocell tem sido um grande desafio para pesquisadores em todo o mundo, o teste destas tecnologias se mostra promissora para a melhor qualidade de serviço prestado pelas operadoras. Inicialmente, identificando o padrão de tráfego de rede através da aferição e caracterização de tráfego de uma aplicação interativa de TV Digital do Sistema Brasileiro de TV Digital (SBTVD). A partir de então, as simulações são feitas sobre uma rede sem fio. Para este estudo, a rede WiMAX foi escolhida como um de nossos estudo de caso. Um estudo dos impactos do uso desta aplicação em uma WMAN (Wireless Metropolitan Área Network) com WiMAX e também utilizando femtocells. Evidentemente, tecnologias sem fio apresentam uma grande variação da qualidade do sinal. Deste modo, é necessário utilizar uma solução para reduzir essa degradação no sinal. Dentre as possíveis soluções, o uso de femtocells surge como alternativa viável para estas melhorias, lembrando que uso de femtocell esta diretamente ligado para áreas onde o sinal é zero ou muito baixo. A utilização de simulações discretas através de ferramentas apropriadas como o OPNET, se mostram bastante úteis para viabilizar a utilização das tecnologias existentes, expondo-as a condições mais adversas de fluxo, carga , numero de usuários e distancias que certamente influenciam no desempenha de cada uma delas.
  • MARCELO MELO DA COSTA
  • DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA PARA VERIFICAÇÃO METROLÓGICA DE TRANSFORMADORES DE CORRENTE IN SITU EM SISTEMAS DE ALTA TENSÃO UTILIZANDO TRANSDUTOR ÓPTICO.

  • Data: 21/08/2013
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  • DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA PARA VERIFICAÇÃO METROLÓGICA DE TRANSFORMADORES DE CORRENTE IN SITU EM SISTEMAS DE ALTA TENSÃO UTILIZANDO TRANSDUTOR ÓPTICO.

  • FELIPE MONTEIRO
  • MODELOS EQUIVALENTES DE PARQUES EÓLICOS USANDO ALGORITMOS GENÉTICOS
  • Data: 11/08/2013
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  • Esta dissertação apresenta uma metodologia baseada em algoritmo genético (AG) para determinar modelos dinâmicos equivalentes de parques eólicos com geradores de indução em gaiola de esquilo (GIGE) e geradores de indução duplamente alimentados (GIDA), apresentando parâmetros elétricos e mecânicos distintos. A técnica se baseia em uma formulação multiobjetiva solucionada por um AG para minimizar os erros quadráticos das potências ativa e reativa entre o modelo de um único gerador equivalente e o modelo do parque eólico investigado. A influência do modelo equivalente do parque eólico no comportamento dinâmico dos geradores síncronos é também investigada por meio do método proposto. A abordagem é testada em um parque eólico de 10MW composto por quatro turbinas eólicas (2x2MW e 2x3MW), consistindo alternadamente de geradores GIGE e GIDA interligados a uma barra infinita e posteriormente a rede elétrica do IEEE 14 barras. Os resultados obtidos pelo uso do modelo dinâmico detalhado para a representação do parque eólico são comparados aos do modelo equivalente proposto para avaliar a precisão e o custo computacional do modelo proposto.
  • GILSON FERNANDES BRAGA JUNIOR
  • MODELAGEM E CONTROLE DE UMA INCUBADORA NEONATAL
  • Data: 08/08/2013
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  • Este trabalho apresenta uma introdução sobre a história da neonatologia, a conceituação e a modelagem matemática do sistema térmico de uma incubadora neonatal, contendo a relação da mesma com um recém-nascido quanto a trocas térmicas, a partir da primeira lei da termodinâmica. É apresentado o método que foi utilizado para a linearização (Séries de Taylor) e os pontos de operação calculados para o sistema linear obtido no formato de espaço de estados, e a partir deste foi obtida uma representação em função de transferência. A partir da modelagem matemática do sistema, foi realizado um teste em malha aberta para verificar as características do mesmo, como estabilidade, constante de tempo e convergência para um valor final desejado, e como o sistema real opera em malha fechada, foi também realizado um teste com o sistema nesta configuração contendo um ganho unitário de malha. O comportamento do sistema não linear foi comparado ao do sistema linearizado através de suas curvas de resposta temporal a uma entrada degrau para a verificação da validade da representação linear, e após a sua validação, diagramas de bode foram gerados para diferentes parâmetros do modelo, para observar-se o efeito desta variação no comportamento dinâmico da planta, e foi percebido que o comportamento do modelo não é alterado de forma substancial para a variação dentro das faixas verificadas. Um controlador proporcional e integral (PI) foi então projetado para a eliminação do erro de regime permanente presente resposta temporal do sistema.. Testes sob diversas condições de operação foram realizados no sistema linear assim como as curvas de variação de temperatura foram obtidas com o controlador aplicado no modelo não linear, sendo os resultados considerados satisfatórios para este tipo de aplicação. Este trabalho foi realizado com o auxílio da ferramenta computacional Simulink do software Matalb®.
  • LEONARDO LIRA RAMALHO
  • Desenvolvimento e Implementação de Sistema de Bloqueio de Telefonia Celular Usando Filtragem Digital
  • Data: 17/07/2013
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  • Esta dissertac~ao apresenta o projeto e desenvolvimento de um bloqueador de celular multibanda que opera nas bandas 2G e 3G da telefonia movel do Brasil. O bloqueador pode controlar a potência emitida em 18 faixas de frequências distintas, ou seja, ele pode emitir diferentes nveis de potência em cada uma delas, ou mesmo desligar algumas, se necessario. O sinal bloqueador e constitudo de rudo branco filtrado atraves de filtragem digital que ocorre em frequência intermediaria. O resultado da ltragem e então transladado para RF com o hardware desenvolvido no projeto.  E proposto na dissertac~ao realizar o processamento da ltragem digital oine, de modo que um FPGA apenas reproduz as amostras, criadas no processamento oine, atraves de um conversor digital analogico. Com isso consegue-se uma economia dos recursos do FPGA. No sistema proposto, o FPGA tambem controla a pot^encia do sinal bloqueador e realiza o processamento necessario para o funcionamento de todo o hardware do bloqueador, como con gurar frequências de translado do sinal para RF e controlar a interface com usuario. Na dissertação são propostos dois modulos para o hardware: o modulo digital e o modulo analogico. O modulo digital e encarregado de gerar as amostras do sinal bloqueador em frequência intermediaria com potência ajustavel e de controlar a operac~ao do sistema. O modulo analogico e encarregado de condicionar e transladar o sinal bloqueador para RF.
  • KELLEN DIANE DE CARVALHO GOMES
  • ANÁLISE BIDIMENSIONAL DOS EFEITOS DAS DESCARGAS ATMOSFÉRICAS EM CABOS OPGW UTILIZANDO O MÉTODO ADI-FDTD
  • Data: 15/07/2013
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  • Neste trabalho é analisado o comportamento da densidade de corrente em cabos OPGW quando submetidos a descargas atmosféricas. Para esta análise, foram aplicados dois modelos de corrente, uma vez que a descarga atmosférica tem duas componentes principais que causam mais danos aos cabos em geral: a componente impulsiva e a componente contínua. O método numérico utilizado para as simulações computacionais é o método ADI-FDTD (Diferenças Finitas no Domínio do Tempo de Direções Alternadas Implícitas), o qual é truncado pela técnica CPML (Convolutional Perfectly Matched Layers). Com base no comportamento da corrente no cabo, é feita uma avaliação para determinar qual das duas componentes de descarga atmosférica pode causar mais danos aos cabos OPGW.
  • LUCIANA PEREIRA GONZALEZ
  • ANÁLISE ELÉTRICA E TÉRMICA EM CABOS OPGW USANDO EQUAÇÕES ACOPLADAS
  • Data: 12/07/2013
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  • O cabo OPGW (optic ground wire) é utilizado em linhas de transmissão, a fim de proporcionar proteção contra descargas atmosféricas e ao mesmo tempo é usado como canal de comunicação. Neste trabalho foram investigadas características elétricas e térmicas de cabos OPGW utilizados na prática e, além disso, foram propostos novos modelos criados a partir de modificações feitas nos cabos existentes. As modificações consistem na alteração de parâmetros geométricos e físicos da armação do cabo como, por exemplo, fios da armação de diferentes materiais inseridos de forma alternada ou fios recobertos por outro material condutor. Para um dos cabos existentes e modelos propostos a partir deste, foi feita análise utilizando equações eletromagnéticas e termodinâmicas acopladas, ou seja, os efeitos elétricos e térmicos foram considerados simultaneamente para aumentar a precisão dos resultados. Os principais resultados obtidos foram a distribuição de densidade de corrente e o aumento de temperatura em cada camada dos cabos OPGW avaliados. Alguns modelos de cabos foram analisados considerando diferentes frequências, o que possibilitou, dentre outras coisas, verificar a influência do efeito pelicular na distribuição da densidade de corrente. Para os modelos avaliados por equações acopladas o problema considerado foi a análise dos cabos sob condição de curto-circuito haja vista que a suportabilidade térmica do cabo durante a ocorrência de curto-circuito é uma das questões de maior importância para o dimensionamento do cabo. Os resultados deste trabalho podem ser utilizados em projetos que visam a criação de novos tipos de cabos para aplicações específicas.
  • DIONE JOSE ABREU VIEIRA
  • AVALIAÇÃO DINÂMICA DA INTERLIGAÇÃO TUCURUÍ-MANAUS-MACAPÁ FRENTE A PEQUENAS E GRANDES PERTURBAÇÕES
  • Data: 11/07/2013
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  • Esta dissertação apresenta uma avaliação dinâmica da conexão Tucuruí-Manaus- Macapá ao Sistema Interligado Nacional frente a pequenas e grandes perturbações. Todos os dados utilizados foram obtidos da base de dados do Operador Nacional do Sistema Elétrico. No entanto, os parâmetros dos estabilizadores dos sistemas de potência das usinas de Macapá não estão sintonizados para a interconexão e as usinas de Manaus não apresentam dispositivos suplementares amortecedores. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é projetar estabilizadores de sistemas de potência para as usinas hidrelétricas de Coaraci Nunes e Balbina, e também para as usinas térmicas de Mauá e Aparecida, através de técnicas de respostas em frequência baseada no critério de Nyquist. A utilização dos estabilizadores tem como finalidade o amortecimento dos modos eletromecânicos que surgem quando os sistemas isolados do Amapá e do Amazonas passam a ser integrados ao sistema interligado nacional. Os projetos são avaliados em diversos cenários operativos através de simulações no domínio do tempo.
  • FERNANDO DE SOUZA BRASIL
  • ESTUDO EXPERIMENTAL DE TÉCNICAS DE MEDIÇÃO DE DESCARGAS PARCIAIS NOS ENROLAMENTOS ESTATÓRICOS DE HIDROGERADORES
  • Data: 10/07/2013
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  • Este trabalho tem como objetivo geral analisar experimentalmente técnicas para medição de descargas parciais nos enrolamentos estatóricos de Hidrogeradores. Para atingir o objetivo proposto, primeiramente foi realizado um estudo bibliográfico sobre como é a estrutura dos enrolamentos do estator, com ênfase na isolação elétrica, assim como os conceitos de descargas parciais e técnicas empregadas para medição em hidrogeradores. Em seguida, foi montado em laboratório um arranjo experimental para o estudo das técnicas de medição de descargas parciais nos enrolamentos do estator utilizando seis acopladores diferentes, sendo quatro acopladores capacitivos convencionais de 80, 220, 500 e 1000 pF, e dois sistemas experimentais, uma antena SSC fabricada com microfita e um cabo coaxial RG 58, desencapado, utilizado como antena. A avaliação da sensibilidade destes seis sistemas foi divida em duas etapas: primeiro foi analisada a resposta dos acopladores à aplicação de um sinal conhecido de calibração e, em seguida, foi analisada a resposta dos mesmos durante ensaios com alta tensão. Para aplicação de um sinal conhecido de calibração os acopladores capacitivos apresentaram maior sensibilidade em relação à antena e ao cabo coaxial. Já a resposta durante os ensaios com alta tensão mostrou que a sensibilidade da antena é maior que a do método convencional de medição de descargas parciais em hidrogeradores, baseado em acopladores capacitivos de 80 e 220 pF. Os resultados obtidos em laboratório mostraram que a medição de descargas parciais através da antena pode ser realizada de forma satisfatória na avaliação da condição operacional dos enrolamentos do estator de hidrogeradores, sem perda significativa de informação e com aumento significativo de sensibilidade na quantificação do fenômeno, cerca de duas vezes maior que a sensibilidade do acoplador de 220 pF e quatro vezes a do acoplador de 80 pF.
  • FRANCIANE ANDREZA VELOSO DOS SANTOS
  • AVALIAÇÃO TÉCNICA E ECONÔMICA DA IMPLANTAÇÃO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS NO AEROPORTO INTERNACIONAL DE BELÉM

  • Data: 04/07/2013
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  • O presente trabalho apresenta uma avaliação técnica e econômica para a instalação de um sistema fotovoltaico conectado à rede (SFCR) para a eletrificação do Aeroporto Internacional Val-de-Cans, localizado na cidade de Belém – Pará - Brasil. Trata-se de da avaliação de implantação de um projeto piloto na Região Norte, onde estuda-se a implantação de um SFCR na cobertura do Terminal Aeroportuário, em uma área de aproximadamente 16.000 m2. A avaliação técnica foi realizada com auxílio dos dados meteorológicos e do consumo de energia elétrica referentes ao período de 2011 a 2012, da elaboração de duas opções de projeto de SFCR, sendo a primeira proposta com 191 subsistemas utilizando módulos de silício policristalinos, totalizando uma potência nominal de 2,3 MWp (nas condições padrões) e a segunda proposta com 82 subsistemas utilizando módulos de silício amorfo, totalizando uma potência nominal de 1,04 MWp (nas condições padrões). Na avaliação técnica utilizou-se também um software para simular o desempenho dos sistemas propostos durante um ano, destacando-se a avaliação de perfis de irradiância para um dia ensolarado e outro nublado. A avaliação econômica baseou-se nos projetos elaborados, sendo decisiva na escolha do sistema fotovoltaico mais indicado para a implantação, pois a proposta 1 possui um investimento inicial de R$ 14.970.089,48, estimando-se a redução da energia consumida da concessionária pelo terminal aeroportuário em no máximo 34%, referente ao mês com maior irradiação solar, e em 24% no mês com menor irradiação solar. A proposta 1 se pagará, sem o auxílio de outras fontes contribuintes, em aproximadamente 21 anos. Já a proposta 2 possui um custo de investimento inicial de R$ 10.067.826,13, reduzindo a energia consumida da concessionária pelo terminal aeroportuário em no máximo 15% no mês de maior irradiação solar, e em 11% no mês de menor irradiação solar, contudo, essa proposta não se pagará sem o auxílio de outras fontes contribuintes. Como resultado, pretende-se demonstrar o percentual de redução do consumo de energia elétrica fornecida pela concessionária, além de divulgar esta alternativa energética promissora e contribuir para a preservação do meio ambiente.

  • VINICIUS DUARTE LIMA
  • METODOLOGIA PARA ESTIMAÇÃO DA TOPOLOGIA DE LINHAS TELEFÔNICAS ATRAVÉS DA ANÁLISE DE MEDIÇÕES EM UMA E EM DUAS PORTAS
  • Data: 20/06/2013
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  • Nesta tese é proposta uma metodologia para identificação automática de topologias de linhas telefônicas compostas de uma ou mais seções de linha, asa quais são utilizadas em sistemas de linhas digitais de assinante (DSL, do inglês digital sbscriber line). Métodos com está finalidade são fundamentais para a qualificação da linha com o objetivo de instalação do serviço DSL, em especial na atualização para serviços como o VDSL2 ou para adoção de “vetorização”. Com o intuito de ser relevante para as operadoras na qualificação de uma rede inteira, composta de milhões de linhas, é fundamental que, além de precisão, métodos de qualificação tenham baixo custo computacional. Os métodos desenvolvidos são baseados nessa premissa e fazem análise da resposta ao impulso e da resposta à reflectometria no domínio do tempo de uma dada linha. Esses sinais são analisados utilizando-se um método de detecção de bordas, baseado em transformada wavelt, para identificar e extrair características disponíveis, é utilizado um dos três sistemas especialistas desenvolvidos para interpretação dessas informações e identificação da topologia. Estas metodologias são avaliadas através de um conjunto de teste de linhas reais medidas em laboratório. Seus resultados são comparados com os resultados de dois outros métodos implementados a partir da literatura. Os resultados obtidos mostram que os métodos implementados a partir da estimação de informações da topologia da linha e possuem reduzido custo computacional quando comparados as implementações das outras técnicas avaliadas.
  • LILIAN DE JESUS CHAVES DIAS
  • IMPUTAÇÃO DE DADOS BASEADO EM OTIMIZAÇÃO POR ENXAME DE PARTÍCULAS CONSIDERANDO OS PRINCIPAIS MECANISMOS DE AUSÊNCIA DE DADOS
  • Data: 18/06/2013
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  • Durante o processo de extração do conhecimento em bases de dados, alguns problemas podem ser encontrados como por exemplo, a ausência de determinada instância de um atributo. A ocorrência de tal problemática pode causar efeitos danosos nos resultados finais do processo, pois afeta diretamente a qualidade dos dados a ser submetido a um algoritmo de aprendizado de máquina. Na literatura, diversas propostas são apresentadas a fim de contornar tal dano, dentre eles está a de imputação de dados, a qual estima um valor plausível para substituir o ausente. Seguindo essa área de solução para o problema de valores ausentes, diversos trabalhos foram analisados e algumas observações foram realizadas como, a pouca utilização de bases sintéticas que simulem os principais mecanismos de ausência de dados e uma recente tendência a utilização de algoritmos bioinspirados como tratamento do problema. Com base nesse cenário, esta dissertação apresenta um método de imputação de dados baseado em otimização por enxame de partículas, pouco explorado na área, e o aplica para o tratamento de bases sinteticamente geradas, as quais consideram os principais mecanismos de ausência de dados, MAR, MCAR e NMAR. Os resultados obtidos ao comprar diferentes configurações do método à outros dois conhecidos na área (KNNImpute e SVMImpute) são promissores para sua utilização na área de tratamento de valores ausentes uma vez que alcançou os melhores valores na maioria dos experimentos realizados.
  • JULIANA SANTIAGO MONTEIRO COSTA
  • UMA METODOLOGIA PARA PREDIÇÃO DO CAMPO ELÉTRICO DE RADIODIFUSÃO SONORA EM ONDAS MÉDIAS UTILIZANDO INFERÊNCIAS BAYESIANAS
  • Data: 11/06/2013
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  • A adoção de sistemas digitais de radiodifusão sonora, que estão em fase de testes no país, permite realizar novos estudos visando um melhor planejamento para a implementação dessas novas emissoras. O que significa reavaliar os principais modelos de radiopropagação existentes ou propor novas alternativas para atender as demandas inerentes dos sistemas digitais. Os modelos atuais, conforme Recomendações ITU-R P. 1546 e ITU-R P. 1812, não condizem fielmente com a realidade de algumas regiões do Brasil, principalmente com as regiões de clima tropical, como a Região Amazônica, seja pelo elevado índice pluviométrico seja pela vasta flora existente. A partir dos modelos adequados ao canal de propagação, torna-se viável desenvolver ferramentas de planejamento de cobertura mais precisas e eficientes. A utilização destas ferramentas é cabível tanto para a ANATEL, para a elaboração dos planos básicos de distribuição de canais quanto para os radiodifusores. No presente trabalho é apresentada uma metodologia utilizando a inteligência computacional, baseada em Inferênciass Baysianas, para predição da intensidade de campo elétrico, a qual pode ser aplicada ao planejamento ou expansão de áreas de cobertura em sistemas de radiodifusão para frequências na faixa de ondas médias (de 300 kHz a 3MHz). Esta metodologia gera valores de campo elétrico estimados a partir dos valores de altitude do terreno (através de análises de tabelas de probabilidade condicional) e estabelece a comparação destes com valores de campo elétrico medidos. Os dados utilizados neste trabalho foram coletados na região central do Brasil, próximo à cidade de Brasília. O sinal transmitido era um sinal de rádio AM transmitido na frequência de 980 kHz. De posse dos dados coletados durante as campanhas de medição, foram realizadas simulações utilizando tabelas de probabilidade condicional geradas por Inferências Bayesianas. Assim, é proposto um método para predizer valores de campo elétrico com base na correlação entre o campo elétrico medido e altitude, através da utilização de inteligência computacional. Se comparados a inúmeros trabalhos existentes na literatura que têm o mesmo objetivo, os resultados encontrados neste trabalho validam o uso da metodologia para determinar o campo elétrico de radiodifusão sonora em ondas médias utilizando Inferências Bayesianas.
  • RAIDSON JENNER NEGREIROS DE ALENCAR
  • IDENTIFICAÇÃO DE CORRENTES DE INRUSH NA PROTEÇÃO DIFERENCIAL DE TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA ATRAVÉS DO GRADIENTE DA CORRENTE DIFERENCIAL E DIFERENCIAL E DE MAPAS AUTO-ORGANIZÁVEIS
  • Data: 10/06/2013
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  • A principal dificuldade encontrada na proteção diferencial de transformadores de potência é a correta distinção entre as correntes de inrush e as correntes de faltas internas. tradicionalmente os relés diferenciais executam esta tarefa utilizando a técnica de restrição por harmônicos baseada na premissa de que as correntes de inrush possuem alta concentração de componentes harmônicos de segunda ordem, contudo essa técnica nem sempre é eficaz. o presente trabalho tem como objetivo apresentar a proposta de duas novas metodologias capazes de realizar a identificação e distinção entre as correntes de irush das correntes de faltas internas na proteção diferencial de transformadores de potência através de metodologias que não dependem do conteúdo de harmônicos do sinal da corrente diferencial. a primeira metodologia proposta, denominada de método do gradiente da corrente diferencial, é baseada no comportamento do vetor gradiente, obtido através da diferenciação numérica do sinal da corrente diferencial. o critério de distinção utilizado é baseado no desvio padrão do ângulo do vetor gradiente que apresenta comportamento diferenciado para correntes de irush e correntes de curto- circuito. a segunda metodologia proposta é baseada na capacidade de reconhecimento e classificação de padrões das redes neurais de mapeamento auto- organizável de kohonen. como padrão de entrada e de treinamento da rede neural é utilizado um vetor contendo níveis do espectro do desvio padrão do ângulo do vetor gradiente da corrente diferencial nas três fases do transformador de potência. a eficácia dos métodos foi testada através da simulação de diversas situações de faltas internas e correntes de inrush, incluindo situações de "sympathetic inrush" , em um transformador de potência usando o software emtp/atp e através da implementação do algoritmo em matlab, apresentando resultados altamente promissores.
  • JANDECY CABRAL LEITE
  • PROJETO MULTICRITÉRIO DE FILTROS HARMÔNICOS PASSIVOS PARA INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS UTILIZANDO TÉCNICAS DE INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL
  • Data: 29/05/2013
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  • Devido ao auge do crescimento industrial na Região Norte e, em especial, o Pólo Industrial de Manaus (PIM), são necessários obter ferramentas matemáticas que facilitem ao especialista tomar decisões sobre a seleção e dimensionamento dos filtros harmônicos que proporcionam neutralizar os efeitos prejudiciais dos harmônicos gerados pelas cargas não lineares da indústria e alcançar conformidade com os padrões das normas de qualidade de energia correspondentes. Além disso, como os filtros harmônicos passivos têm a capacidade de gerar potência reativa à rede, estes meios são eficazes compensadores de potência reativa e, portanto, podem conseguir uma economia significativa no faturamento de energia elétrica consumida por essas instalações industriais. Esta tese tem como objetivo geral desenvolver um método matemático e uma ferramenta computacional para a seleção da configuração e parâmetros do projeto de um conjunto de filtros harmônicos passivos para sistemas elétricos industriais. Nesta ótica, o problema de otimização da compensação de harmônicos por meio de filtros passivos foi formulado como um problema multiobjetivo que considera tanto os objetivos da redução da distorção harmônica como da efetividade econômica do projeto considerando as características das tarifas brasileiras. Todavia, a formulação apresentada considera as restrições relevantes impostas pelas normas brasileiras e estrangeiras. A solução computacional para este problema foi conseguida, usando o algoritmo genético NSGA-II que determina um conjunto de soluções ótimas de Pareto (Fronteira) que permitem ao projetista escolher as soluções mais adequadas para o problema. Por conseguinte, a ferramenta computacional desenvolvida tem várias novidades como: não só calcula os parâmetros que caracterizam os filtros, como também seleciona o tipo de configuração e o número de ramos do filtro em cada barra candidata de acordo com um conjunto de configurações pré-estabelecidas; têm implementada duas normas para a avaliação das restrições de qualidade de energia (Prodist-Módulo 8 e IEEE 519-92) que podem ser selecionadas pelo usuário; determina soluções com bons indicadores de desempenho para vários cenários característicos e não característicos do sistema que permitem a representação das as variações diárias da carga; das variações dos parâmetros do sistema e dos filtros; avalia o custo das contas de energia numa rede elétrica industrial que tem diferentes condições de operação (cenários característicos); e avalia o efeito econômico de filtros de harmônicos como compensadores de potência reativa. Para desenvolver a ferramenta computacional adequada desta tese, foi empregado um modelo trifásico em coordenadas de fase para redes de energia elétrica industriais e de serviços onde foram feitos vários programas utilizando várias ferramentas computacionais adicionais. Estas ferramentas compreendem um programa de varredura de freqüência, um programa do fluxo de harmônicos por injeção de correntes e um programa de fluxo de potência à freqüência fundamental. Os resultados positivos desta tese, a partir da análise de vários exemplos práticos, mostram as vantagens do método desenvolvido.
  • PAULO ANDRÉ IGNÁCIO PONTES
  • EM BUSCA DO DOADOR PERDIDO: UM JOGO EDUCATIVO COMO FERRAMENTA DE CONSCIENTIZAÇÃO E INFORMAÇÃO SOBRE DOAÇÃO DE SANGUE.
  • Data: 24/05/2013
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  • Frente às dificuldades para captação de bolsas de sangue pelos hemocentros, são utilizados os mais diversos meios para sensibilizar os doadores e manter abastecidos os bancos de sangue. Este trabalho apresenta a “simulação parcial” dessa realidade, através de um jogo educativo eletrônico que objetiva informar e conscientizar sobre a importância da doação. Trata-se de um mecanismo de esclarecimento de dúvidas comuns e desmitificação de crenças disseminadas pela falta de conhecimento que dificultam a captação. Com o objetivo de informar o jogador e não somente entreter, “Em busca do doador perdido” é a apresentação de um tema comum em formato criativo, motivador e de impacto social. A simulação proporciona ao jogador experimentar as dificuldades de se encontrar doadores e desperta no mesmo o conhecimento sobre questões básicas do processo de doação. A partir de dois experimentos com doadores em potencial foi validada a proposta do jogo, como uma forma de conscientizar os jogadores sobre a importância da doação.
  • CAIO CARVALHO MOREIRA
  • NAVEGAÇÃO, RECONHECIMENTO DE GESTOS E CONTROLE DE INTERFACE NO SISTEMA ITV UTILIZANDO O DISPOSITIVO KINECT
  • Data: 10/05/2013
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  • Esta dissertação apresenta a implementação de navegação no ambiente virtual, reconhecimento de gestos e controle de interface, feitos através do dispositivo Kinect, no Sistema ITV: um sistema de treinamento de operadores e mantenedores de usinas hidrelétricas e subestações elétricas. São mostrados, também, determinados aperfeiçoamentos recentes, como conversão em vídeo, telas de alarmes sonoros e visuais, ambientação sonora em três dimensões e narração do processo. Além da apresentação do Sistema ITV, são expostos o dispositivo Kinect e o algoritmo utilizado na comparação dos padrões de movimento, o DTW. Em seguida, são abordados em detalhes o projeto e a implementação da navegação, do reconhecimento de gestos e do controle de interface. Como estudo de caso, é exibida uma Instrução Técnica Virtual (ITV), elaborada especialmente para testar e avaliar a nova interface proposta. Posteriormente, são apresentados os resultados, considerados satisfatórios, obtidos através da análise de questionários qualitativos aplicados a estudantes da Universidade Federal do Pará. Por fim, são realizadas as considerações referentes a este trabalho e expostas idéias de trabalhos futuros.
  • ALESSANDRE SAMPAIO DA SILVA
  • DESIGN DE NANODISPOSITIVOS ELETROLUMINESCENTES BASEADOS NO ALQ3
  • Data: 29/04/2013
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  • Neste trabalho reportamos a investigação teórica da solvatação dos isômeros do tris-(8-hidroxiquinolinolato) de alumínio III – Alq3, as propriedades eletroluminescentes na solvatação de Alq3 em líquidos orgânicos como metanol, etanol, dimetilformamida (DMF) e acetonitrila, a fim de se entender a dependência na variação de ambientes do sistema, aperfeiçoando o funcionamento de filmes transportadores em dispositivos eletroluminescentes do tipo OLED (Organic Light-Emitting Diodes) e por fim investigamos o mecanismo do transporte eletrônico no Alq3 aplicando uma baixa corrente elétrica na molécula e evidenciando as curvas corrente-voltagem característica do dispositivo. A simulação consiste na aplicação do método sequencial Monte Carlo / Mecânica quântica (S-MC/MQ), que parte de um tratamento inicial estocástico para separação das estruturas mais prováveis de menor energia e posteriormente com um tratamento quântico para plotar osespectros eletrônicos das camadas de solvatação separadas através do método ZINDOS/S. Nas propriedades elétricas do transporte utilizamos o método da função de Green de não equilíbrio acoplado a teoria do funcional densidade (DFT) inferindo que as ramificações mais externas correspondentes aos anéis no Alq3 seriam terminais para o translado eletrônico. Nossos resultados mostraram que a média dos espectros de absorção para solvatação do Alq3 em soluções sofre um desvio mínimo com a mudança de ambiente, estando em ótimo acordo com os resultados experimentais da literatura; e as curvas I-V confirmaram o comportamento diodo do dispositivo, corroborando com os sentidos mais pertinentes quanto aos terminais no Alq3 para se ter um transporte eletrônico satisfatório.
  • VICENTE FERRER PUREZA ALEIXO
  • ESTUDO DO TRANSPORTE ELETRÔNICO EM NANOESTRUTURAS BASEADAS EM CAROTENOIDES E TÉTRADES COM FULERENO C60
  • Data: 09/04/2013
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  • Neste Trabalho é apresentado um estudo teórico da estrutura eletrônica de uma molécula de fulereno C60 com junções em quatro terminais baseados em grupos doadores de elétron – tetratiofulvaleno (TTF) – e grupos aceitadores de elétrons – fenil-propanodinila (FPP) e dispositivos moleculares baseados em derivados dos Carotenoides. O mecanismo de transporte investigado para os derivados dos Carotenoides foram utilizados para o melhor entendimento das curvas de Fowler- Nordheim (FN) e Millikan-Lauritsen (ML) para os sistemas baseados em fulereno C60. Em todos os casos foi possível confirmar que a análise empírica de Millikan-Lauritsen (ML) também é suficiente para descrever em todos os aspectos a espectroscopia de voltagem de transição (TVS). Para estudar os sistemas, foram feitas otimizações de geometria sistematicamente e observado uma transferência eletrônica calculada por métodos derivados de Hartree-Fock e Teoria do Funcional Densidade (DFT). Os resultados apresentados mostram um estudo detalhado do rearranjo de carga molecular para a estrutura, que sob a ação de um campo elétrico externo apontou que o transporte de carga está diretamente ligado ao tipo de junção que esse sistema é submetido de forma que a voltagem aplicada é intensa o bastante para criar um potencial de saturação nos sistemas em estudo: fulereno C60 com três terminais de tetratiofulvaleno e um terminal de fenil-propanodinila (C60-(TTF)3-FPP); fulereno C60 com quatros terminais de fenil-propanodinila (C60-(FPP)4). Os resultados mostram que se tem um retificador molecular que pode trabalhar corretamente como um retificador macroscópico.
  • PAULO AUGUSTO SHERRING DA ROCHA JUNIOR
  • MÁQUINA DE CONTROLE NUMÉRICO COMPUTADORIZADO
  • Data: 04/04/2013
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  • O Controle Numérico Computadorizado – CNC – é uma das principais tecnologias que auxiliam a indústria moderna a manter o acelerado ritmo de desenvolvimento. Juntamente com os processos de Computer-Aided Design – CAD – e Computer-Aided Manufacturing – CAM –, o ciclo produtivo CAD-CAM- CNC viabiliza a alta produtividade e criatividade em períodos cada vez menores. Contudo, os altos custos relacionados à implantação desta tecnologia a torna proibitiva para processos produtivos de pequena escala e também a distanciam da academia. O presente trabalho relata o processo de desenvolvimento de um sistema de CNC completo, com três principais componentes: um avançado algoritmo para planejamento de trajetórias tridimensionais; o software MicroMachine, para controle da máquina e interface com usuário; e hardware dedicado para interface lógica e eletromecânica. A função do planejamento de trajetória é gerar perfis de referência para as malhas de controle de posição. A preocupação com o planejamento de trajetória existe devido às diversas restrições mecânicas existentes nas plantas controladas pela tecnologia em questão. A função do software MicroMachine é a de prover intuitiva interface com usuário, com ambiente tridimensional, representado em tempo real o processo realizado. O software ainda permite ao usuário configurar os parâmetros da máquina e do planejador de trajetórias, através de seus menus e barra de ferramentas. O hardware dedicado possui a função de realizar as tarefas de comunicação e controle de posicionamento dos motores de passo. É composto por um dispositivo mestre de comunicação e três dispositivos escravos, iguais entre si. O dispositivo mestre inclui interface Universal Serial Bus – USB – presente em quase todos os computadores modernos, tornando grande a sua aplicabilidade. Os dispositivos escravos são configuráveis, dando flexibilidade em sequenciamento e capacidade de acionamento dos motores ligados a eles. Para verificar o desempenho do sistema desenvolvido, foram analisados dois componentes individuais, quais sejam: o algoritmo de planejamento de trajetória; e o acionamento dos motores de passo. Foi ainda analisada a performance geral do sistema, através da aplicação prática da máquina para: usinagem em alumínio; furação de placas de circuito impresso; fabricação de artesanatos e miscelânea. Observou-se o bom funcionamento do algoritmo de planejamento de trajetória, sendo obedecidas as restrições impostas. Verificou-se também o funcionamento do sistema de acionamento de motor de passo, onde a regulação de corrente para os acionamentos por full-step, half-step, microstep 1/4 e 1/8 apresentadas, através das quais foi constatado o bom funcionamento do mesmo. Para as três aplicações práticas desenvolvidas, os resultados foram positivos e o sistema de CNC não apresentou anomalias no seu funcionamento. Através de um cuidadoso planejamento e projeto, o sistema, que é bastante transversal a diversas áreas da engenharia moderna, foi desenvolvido, testado e implementado com sucesso.
  • EDILBERTO OLIVEIRA ROZAL
  • MODELAGEM DE CANAIS DE COMUNICAÇÕES MÓVEIS UTILIZANDO SÉRIES TEMPORAIS E GEOSTÁTICAS
  • Data: 12/03/2013
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  • O presente trabalho apresenta os resultados da modelagem de canal de Propagação baseado em séries temporais multivariadas com a utilização de dados coletados em campanhas de medição e as principais características da urbanização de onze vias do centro da cidade de Belém-Pa. Modelos de função de transferência foram utilizados para avaliar efeitos na série temporal da potência do sinal recebido (dBm) que foi utilizada como variável resposta e como variáveis explicativas a altura dos prédios e as distâncias entre os prédios. Como nos modelos em séries temporais desconsideram-se as possíveis correlações entre amostras vizinhas, utilizou-se um modelo geoestatístico para se estabelecer a correção do erro deste modelo. Esta fase do trabalho consistiu em um conjunto de procedimentos necessários às técnicas geoestatísticas. Tendo como objetivo a análise em duas dimensões para dados espacialmente distribuídos, no que diz respeito à interpolação de superfícies geradas a partir das mostras georreferenciadas obtidas dos resíduos da potência do sinal recebido calculados com o modelo em séries temporais. Os resultados obtidos com o modelo proposto apresentam um bom desempenho, com erro médio quadrático na ordem de 0,33 dB em relação ao sinal medido, considerando os dados das onze vias do centro urbano da cidade de Belém/Pa. A partir do mapa de distribuição espacial da potência do sinal recebido (dBm), pode se identificar com facilidade as zonas infra ou supra dimensionadas em termos desta variável, isto é, beneficiadas ou prejudicadas com relação a recepção do sinal, o que pode resultar em um maior investimento da operadora (concessionária de telefonia celular móvel) local naquelas regiões onde o sinal é fraco.
  • ANA CARLA MACEDO DA SILVA
  • EXTRAÇÃO DE CONHECIMENTO EM FORMA DE REGRAS DIFUSAS A PARTIR DE MAPAS AUTO-ORGANIZÁVEIS DE KOHONEN – APLICAÇÃO EM DIAGNÓSTICO DE FALTAS INCIPIENTES EM TRANSFORMADORES
  • Data: 11/03/2013
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  • Apesar das diversas vantagens oferecidas pelas redes neurais artificiais (RNAs), algumas limitações ainda impedem sua larga utilização, principalmente em aplicações que necessitem de tomada de decisões essenciais para garantir a segurança em ambientes como, por exemplo, em Sistemas de Energia. Uma das principais limitações das RNAs diz respeito à incapacidade que estas redes apresentam de explicar como chegam a determinadas decisões; explicação esta que seja humanamente compreensível. Desta forma, este trabalho propõe um método para extração de regras a partir do mapa auto-organizável de Kohonen, projetando um sistema de inferência difusa capaz de explicar as decisões/classificação obtidas através do mapa. A metodologia proposta é aplicada ao problema de diagnóstico de faltas incipientes em transformadores, em que se obtém um sistema classificatório eficiente e com capacidade de explicação em relação aos resultados obtidos, o que gera mais confiança aos especialistas da área na hora de tomar decisões.
  • WERBESTON DOUGLAS DE OLIVEIRA
  • COMPARAÇÃO DOS ALGORITMOS C4.5 E MLP USADOS NA AVALIAÇÃO DA SEGURANÇA DINÂMICA E NO AUXÍLIO AO CONTROLE PREVENTIVO NO CONTEXTO DA ESTABILIDADE TRANSITÓRIA DE SISTEMAS DE POTÊNCIA
  • Data: 06/03/2013
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  • Esse trabalho compara os algoritmos C4.5 e MLP (do inglês “Multilayer Perceptron”) aplicados a avaliação de segurança dinâmica ou (DSA, do inglês “Dynamic Security Assessment”) e em projetos de controle preventivo, com foco na estabilidade transitória de sistemas elétricos de potência (SEPs). O C4.5 é um dos algoritmos da árvore de decisão ou (DT, do inglês “Decision Tree”) e a MLP é um dos membros da família das redes neurais artificiais (RNA). Ambos os algoritmos fornecem soluções para o problema da DSA em tempo real, identificando rapidamente quando um SEP está sujeito a uma perturbação crítica (curto-circuito, por exemplo) que pode levar para a instabilidade transitória. Além disso, o conhecimento obtido de ambas as técnicas, na forma de regras, pode ser utilizado em projetos de controle preventivo para restaurar a segurança do SEP contra perturbações críticas. Baseado na formação de base de dados com exaustivas simulações no domínio do tempo, algumas perturbações críticas específicas são tomadas como exemplo para comparar os algoritmos C4.5 e MLP empregadas a DSA e ao auxílio de ações preventivas. O estudo omparativo é testado no sistema elétrico “New England”. Nos estudos de caso, a base de dados é gerada por meio do programa PSTv3 (“Power System Toolbox”). As DTs e as RNAs são treinada e testadas usando o programa Rapidminer. Os resultados obtidos demonstram que os algoritmos C4.5 e MLP são promissores nas aplicações de DSA e em projetos de controle preventivo.
  • BERNARD CARVALHO BERNARDES
  • AVALIAÇÃODA MARGEM DA ESTABILIDADE DE TENSÃO DO SISTEMA ELETRICO DO TRAMOESTE USANDO DADOS REAIS DE SINCROFASORES DE TENSÃO E CORRENTE.
  • Data: 06/03/2013
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  • A presente dissertação avalia a margem de estabilidade de tensão da subestação de Rurópolis-PA 230 kV do sistema elétrico Tramoeste da Eletrobrás Eletronorte, utilizando medições locais de fasores de tensão e corrente obtidos através do concentrador de dados fasoriais ou (PDC, do inglês Phasor Data Concentrator) da Eletronorte. A avaliação é baseada na identificação dos parâmetros do equivalente Thevenin (tensão e impedância) “vistos” a montante da subestação em estudo. Os parâmetros do equivalente Thévenin são estimados a partir dos fasores de tensão e corrente medidos localmente, assim como a impedância da carga é calculada usando os mesmos fasores. A margem de estabilidade de tensão determina a distância dada entre os valores, em módulo, da impedância de Thévenin e da impedância da carga. Essa margem, para a subestação referida, foi avaliada em três casos. O primeiro caso avalia a margem considerando dois patamares de carga (leve e pesada); o segundo caso avalia a margem considerando dois níveis de geração na Usina de Tucuruí; e o terceiro caso avalia a margem frente a duas perturbações no Sistema Interligado Nacional (SIN), sendo uma perturbação mais próxima, eletricamente, e outra mais distante da subestação de Rurópolis 230 kV. Os resultados obtidos demonstram uma aplicação promissora das análises propostas para serem usadas em tempo real em sistemas de potência, beneficiando aplicações de ações corretivas.
  • PEDRO DOS SANTOS BATISTA
  • Avanços em Reconhecimento de Fala para Português Brasileiro e Aplicações: Ditado no LibreOffice e Unidade de Resposta Audível com Asterisk
  • Data: 04/03/2013
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  • O reconhecimento automático de voz vem sendo cada vez mais útil e possível. Quando se trata de línguas como a Inglesa, encontram-se no mercado excelentes reconhecedores. Porém, a situação não é a mesma para o Português Brasileiro, onde os principais reconhecedores para ditado em sistemas desktop que já existiram foram descontinuados. A presente dissertação alinha-se com os objetivos do Laboratório de Processamento de Sinais da Universidade Federal do Pará, que é o desenvolvimento de um reconhecedor automático de voz para Português Brasileiro. Mais especificamente, as principais contribuições dessa dissertação são: o desenvolvimento de alguns recursos necessários para a construção de um reconhecedor, tais como: bases de áudio transcrito e API para desenvolvimento de aplicações; e o desenvolvimento de duas aplicações: uma para ditado em sistema desktop e outra para atendimento automático em um call ceter. O Coruja, sistema desenvolvido no LaPS para reconhecimento de voz em Português Brasileiro. Este, além de conter todos os recursos para fornecer reconhecimento de voz em Português Brasileiro possui uma API para desenvolvimento de aplicativos. O aplica- tivo desenvolvido para ditado e edição de textos em desktop é o SpeechOO, este possibilita o ditado para a ferramenta Writer do pacote LibreOffice, além de permitir a edição e formatação de texto com comandos de voz. Outra contribuição deste trabalho é a utilização de reconhecimento automático de voz em call centers, o Coruja foi integrado ao software Asterisk e a principal aplicação desenvolvida foi uma unidade de resposta audível com reconhecimento de voz para o atendimento de um call center nacional que atende mais de 3 mil ligações diárias.
  • WASHINGTON CESAR BRAGA DE SOUSA
  • METODOLOGIA DE DISCRETIZAÇÃO ESPACIAL PARA O MÉTODO RADIAL DE INTERPOLAÇÃO POR PONTOS (RPIM) APLICADA PARA SOLUÇÃO NUMÉRICA DAS EQUAÇÕES DE MAXWELL
  • Data: 04/03/2013
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  • Neste trabalho, foi desenvolvido e implementado um método de discretização espacial baseado na lei de Coulomb para geração de pontos que possam ser usados em métodos meshless para solução das equações de Maxwell. Tal método aplica a lei de Coulomb para gerar o equilíbrio espacial necessário para gerar alta qualidade de discretização espacial para um domínio de análise. Este método é denominado aqui de CLDM (Coulomb Law Discretization Method ) e é aplicado a problemas bidimensionais. Utiliza-se o método RPIM(Radial Point Interpolation Method) com truncagem por UPML (Uniaxial Perfectlly Matched Layers) para solução das equações de Maxwell no domínio do tempo (modo TMz).
  • ERICK MELO ROCHA
  • METODOLOGIA BASEADA EM SISTEMA FUZZY INTERVALAR DO TIPO-2 PARA DETECÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DE FALTAS INCIPIENTES EM MOTORES DE INDUÇÃO.
  • Data: 27/02/2013
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  • DESDE A INCORPORAÇÃO DA AUTOMAÇÃO NO PROCESSO PRODUTIVO, A BUSCA POR SISTEMAS MAIS EFICIENTES, OBJETIVANDO AUMENTO DO PRODUTIVIDADE E DA QUALIDADE DOS PRODUTOS E DOS SERVIÇOS, DIRECIONOU OS ESTUDOS PARA O DESENVOLVIMENTO DE ESTRATEGIAS QUE PERMITISSEM O MONITORAMENTO DE SISTEMAS COM O INTUITO PRINCIPAL DE TORNA-LOS MAIS AUTONOMOS E ROBUSTOS. POR ESSE MOTIVO, AS PESQUISAS ENVOLVENDO O DIAGNOSTICO DE FALTAS EM SISTEMAS INDUSTRIAIS TORNARAM-SE MAIS INTENSIVAS, VISTO A NECESSIDADE DA INCORPORAÇÃO DE TECNICAS PARA MONITORAMENTO DETALHADO DE SISTEMAS. TAIS TECNICAS PERMITEM A VERIFICAÇÃO DE PERTURBAÇÕES, FALTAS OU MESMO FALHAS. EM VISTA DISSO, ESSE TRABALHO INVESTIGA TECNICAS DE DETECÇÃO E DIAGNOSTICOS DE FALTAS E SUA APLICAÇÃO EM MOTORES DE INDUÇÃO TRIFASICOS, DELIMITANDO SEU ESTUDO EM DUAS SITUAÇÕES: SISTEMA LIVRE DE FALTAS, E SOBRE ATUAÇÃO DA FALTA INCIPIENTE DO CURTO- CIRCUITO PARCIAL NAS ESPIRAS DO ENROLAMENTO DO ESTATOR. PARA A DETECÇÃO DE FALTAS, UTILIZOU-SE ANALISE PARAMETRICA DOS PARAMETROS DE UM MODELO DE TEMPO DISCRETO, DE PRIMEIRA ORDEM, NA ESTRUTURA AUTOREGRESSIVO COM ENTRADAS EXOGENAS (ARX). OS PARAMETROS DO MODELO ARX, QUE TRAZEEM INFORMAÇÃO SOBRE A DINAMICA DOMINANTE DO SISTEMA, SÃO OBTIDOS RECURSIVAMENTE PELA TECNICA DOS MINIMOS QUADRADOS RECURSIVOS (MQR). para avaliação da falta, foi desenvolvido um sistema de eferencia fuzzy (sif) intervalar do tipo-2 CUJA MANCHA DE INCERTEZA OU FOOTPRIN OF UNCERTAINTY (FOU), CARACTERISTICA DE SISTEMA FUZZY TIPO-2, É IDEAL COMO FORMA DE REPRESENTAR RUIDOS INERENTES A SISTEMAS REAIS E ERROS NUMERICOS PROVENIENTES DO PROCESSO DE ESTIMAÇÃO PARAMETRICA. OS PARAMETROS DO MOELO ARX SÃO AS ENTRADAS PARA O SIF. ALGORITMOS GENETICOS (AG'S) FORAM UTILIZADOS PARA OTIMIZAÇÃO DOS SIF INTERVALARES DO TIPO-2, OBJETIVANDO REDUZIR O ERRO DE DIAGNOSTICO DA FALTA IDENTIFICADA NA SAIDA DESSES SISTEMAS. OS RESULTADOS OBTIDOS EM TESTES DE SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DEMONSTRAM A EFETIVIDADE DA METODOLOGIA PROPOSTA.
  • CARLOS JEAN FERREIRA DE QUADROS
  • CONTROLE DE QUALIDADE PARA 3D-V IDEO STREAMING EM REDES EM MALHA SEM FIO
  • Data: 20/02/2013
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  • Redes em Malha sem Fio ( do inglêsWireless Mesh Networks -WMNs) são previstas serem uma das mais importantes tecnologias sem o no que se refere ao fornecimento do acesso de ultima milha em redes multimdia futuras. Elas vão permitir que milhares de usuarios xos e moveis acessem, produzam e compartilhem conteudo multimdia de forma onipresente. Neste contexto, vdeo 3D esta previsto atrair mais e mais o mercado multimdia com a perspectiva de reforcar as aplicacões (videos de vigilancia, controle de missoes criticas, entretenimento, etc). No entanto, o desa o de lidar com a largura de banda utuante, escassez de recursos e taxas de erros variantes com o tempo destas re- des, ilustra a necessidade da transmissao de vdeos 3D mais resistentes a erros. Dessa forma, alternativas como abordagens de Correc~ao Antecipada de Erros (FEC) se tornam necessarias para fornecer a distribuic~ao de aplicac~oes de vdeo para usuarios sem o com garantia de melhor qualidade de servico (QoS) e Qualidade de Experiencia (QoE). Esta dissertacao apresenta um mecanismo baseado em FEC com Protecao Desigual de Erros (UEP) para melhorar a transmissao de vdeo 3D em WMNs, aumentando a satisfacao do usuario e permitindo uma melhoria do uso dos recursos sem o. Os benefcios e impactos do mecanismo proposto ser~ao demonstrados usando simulac~ao e a avaliacao sera realizada atraves de metricas de QoE objetivas e subjetivas.
  • JOSE HAROLDO SENA DE OLIVEIRA FILHO
  • ROJETO DE UM CONTROLADOR FUZZY TAKAGI-SUGENO PARA UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO POR LODOS ATIVADOS
  • Data: 24/01/2013
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  • Este trabalho propõe o projeto de um controlador Fuzzy do tipo Takagi-Sugeno em uma estação de tratamento de esgoto por lodos ativados. Este tipo de tratamento ocorre na presença de oxigênio, pois microorganismos aeróbios presentes no licor misto irão proporcionar a remoção tanto da matéria carbonácea quanto nutrientes formados por compostos à base de nitrogênio. O controlador atua via mecanismo de aeração e foi projetado para interpolar os ganhos proporcionais e integrativos de três controladores fixos locais que, por sua vez, foram projetados a partir da linearização de um modelo contínuo de balanço de massa de oxigênio. O controlador auxiliará manter a concentração de oxigênio dissolvido desejável na faixa de operação do processo para que ocorra a nitrificação, reação química de oxiredução que transforma amônio em nitrito, que é fundamental para o sucesso do processo, e poderá também economizar energia elétrica utilizada pelo mecanismo de aeração. Os ensaios foram realizados via simulação computacional em quatro cenários idealizados comparando o desempenho do controlador fuzzy e o desempenho de um controlador fixo projetado em um ponto de operação diferente do qual se utilizou como valor de referência na planta. Ao aplicar um degrau no valor de referência estabelecido no cenário de análise, observou-se o tempo de subida, o tempo de acomodação e o erro em regime. Após os ensaios, observou-se que o desempenho do controlador fuzzy nos quesitos tempo de subida e tempo de acomodação em relação ao controlador fixo foi melhor, enquanto nos quesitos sobressinal e erro em regime foi semelhante. Após as análises, concluiu-se que a estratégia de controle escolhida neste trabalho é viável, pois de acordo com o valor auferido de oxigênio dissolvido na entrada da planta, o controlador fuzzy irá interpolar os ganhos proporcionais e integrativos de um controlador fixo projetado na vizinhança deste valor e assim, atuar de forma bastante satisfatória.
  • JOSE ADOLFO DA SILVA SENA
  • Desenvolvimento de Framework para Análise e Simulação Dinâmica de Sistemas Elétricos de Potência
  • Data: 18/01/2013
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  • Esta tese apresenta uma metodologia flexível orientada a objetos (OO) para a aplicação no projeto e implementação de sistemas de software utilizados na realização de estudos dinâmicos de sistemas elétricos de grande porte. A metodologia OO proposta objetiva tornar mais simples o desenvolvimento, a atualização e a manutenção de complexos sistemas de software para estudos de transitórios eletromecânicos em sistemas elétricos de potência. Os requisitos de usuário são mapeados para um conjunto de classes básicas, as quais são usadas para efetuar a modelagem de dispositivos dinâmicos tais como geradores elétricos. Para avaliação da metodologia foram realizados dois estudos de casos. No primeiro estudo caso o Framework foi aplicado na simulação das unidades geradoras da Usina Hidrelétrica de Tucuruí. Os resultados da simulação foram comparados com medições obtidos em ensaios no campo e mostrou a boa performance do Framework na reprodução dos fenômenos eletromecânicos desta usina de grande porte. No segundo estudo de caso, por outro lado, o Framework foi aplicado na modelagem de um sistema de geração fotovoltaico (PV) com seu sistema de Rastreamento da Potência Máxima (MPPT). O controle MPPT foi implementado usando técnicas digitais. Os resultados das simulações demonstram a performance do Framework na modelagem do sistema de controle de corrente, assim como no controle MPPT, dos sistemas de geração PV.
  • MARIANA CASTRO BECHARA
  • PREDIÇÃO DE FALHAS EM REDES DE GRADES OBS COM PLANO DE CONTROLE GMPLS
  • Data: 09/01/2013
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  • Este trabalho apresenta uma proposta para predição de falhas em rede de grade OBS com plano de controle GMPLS que auxilia as aplicações em ambientes de colaboração, como exemplo a E-Science. Os agentes de monitoração de tráfego, denominado DQMA-Fuzzy, verificam parâmetros relacionados à QoS e às imperfeições nos enlaces ópticos. Por apresentar uma solução mais rápida e facilmente implementável, foi desenvolvido um sistema baseado em lógica Fuzzy para dar mais robustez às decisões dos agentes. Simulações no NS-2 (Network Simulator – 2) demonstram que a proposta minimiza bloqueios na rede e balanceia o uso dos recursos da grade, garantindo níveis de serviços bem definidos, auxiliando na engenharia de tráfego e na predição de falhas.
  • MIERCIO CARDOSO DE ALCANTARA NETO
  • PROJETO DE UM MONOPOLO Hi PARA APLICAÇÕES NO SISTEMA BRASILEIRO DE TV DIGITAL
  • Data: 04/01/2013
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  • A presente pesquisa trata o projeto e análise de uma antena monopolo planar com geometria modificada visando sua utilização para recepção do sinal de TV digital operante no Brasil na faixa de 470 MHz a 806 MHz. Faixa essa contida no espectro de UHF – Ultra High Frequency (300 MHz a 3 GHz). Para desenvolvimento desse trabalho foi tomado como referência à antena denominada “The Hi Monopole”. Que riginalmente foi apresentada para operar em sistemas UWB (Ultra Wide Band) em 3,1 a 10,6 GHz. Para o desenvolvimento do trabalho proposto, diferentes técnicas de adequação da antena podem ser utilizadas para operação em banda larga, tais como: modificação na estrutura da antena, carregamento resistivo, chaveamento, utilização de elementos parasitas e estruturas de casamento. O projeto de antenas banda larga pode ser realizado a partir de três abordagens diferentes: domínio do tempo, domínio da frequência e método de expansão por ingularidades. O método no domínio da frequência foi empregado neste trabalho para o projeto da antena proposta, algumas das técnicas supracitadas foram analisadas almejando o aumento da largura de banda, sendo confeccionado um protótipo da antena para validar os conceitos empregados. A antena foi então projetada para a faixa de 470 MHz a 890 MHz. O protótipo construído para essa mesma faixa apresentou bons resultados, o que valida à técnica empregada. Aspectos positivos e negativos do uso desta técnica são discutidos ao longo do trabalho. O programa computacional comercial CST® MICROWAVE STUDIO, baseado na Técnica da Integração Finita (FIT), foi usado para simulações no domínio da frequência.
2012
Descrição
  • PERICLES LOPES MACHADO
  • Desenvolvimento de Metodologias Automáticas para Obtenção do Parâmetro de Forma Ótimo para o Método RPIM
  • Data: 21/12/2012
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  • Neste trabalho, são propostas metodologias para otimização do parâmetro de forma local c dométodo RPIM(Radial Point InterpolationMethod). Comas técnicas apresentadas, é possível reduzir problemas cominversão dematrizes comuns emmétodos semmalha e, também, garantir um maior grau de liberdade e precisão para a utilização da técnica, já que se torna possível uma definição semi-automática dos fatores de forma mais adequados para cada domínio de suporte. Além disso, é apresentado um algoritmo baseado no Line Sweep para a geração eficiente dos domínios de suporte.
  • THAIS LIRA TAVARES DOS SANTOS
  • ANÁLISE COMPARATIVA DAS PROPRIEDADES RESSONANTES DE NANOPARTÍCULAS E DE NANOANTENAS BOWTIE DE OURO DE DIFERENTES GEOMETRIAS
  • Data: 14/12/2012
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  • Este trabalho apresenta uma análise comparativa das propriedades ressonantes de nanopartículas e de nanoantenas bowtie de ouro com novas geometrias triangulares. As geometrias propostas são as seguintes: geometrias triangulares com lados encurvados e geometrias triangulares com um dos seus vértices formado por três pontas. As propriedades investigadas são as respostas ressonantes, as distribuições espaciais do campo elétrico próximo e os comprimentos de onda ressonantes. A densidade de corrente dentro das nanoestruturas também é analisada para melhor entendimento do realce do campo elétrico próximo. Para o caso das nanoantenas bowtie, a pesquisa também é focada no estudo da influência de um substrato de dióxido de silício nas suas propriedades ressonantes e no estudo das suas características na região de campo distante (seção reta de espalhamento e diagrama de radiação). Os resultados numéricos são obtidos nas regiões do visível e do infravermelho próximo do espectro eletromagnético, simulados pela técnica de integração finita. Para as nanopartículas isoladas, esses resultados mostram que as geometrias sugeridas possuem intensidade de campo elétrico próximo em torno de 160% mais alta e comprimento de onda ressonante 15% deslocado para o vermelho, comparadas com a geometria triangular equilateral. Já no caso das nanoantenas bowtie, as novas geometrias possuem intensidade de campo elétrico próximo em torno de 90% mais alta e comprimento de onda ressonante 15% deslocado para o azul, comparadas com a nanoantena bowtie triangular equilateral. Os resultados deste trabalho podem servir para modelagem, fabricação e projeto de nanopartículas e de nanoantenas bowtie de ouro para diferentes aplicações, tais como microscopia e sensores de fibra óptica.
  • NADSON WELKSON PEREIRA DE SOUZA
  • DESENVOLVIMENTO DE UM ALGORITMO COMPUTACIONAL MoM 3D APLICADO EM NANOPLASMÔNICA
  • Data: 13/12/2012
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  • Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um algoritmo computacional para análise do espalhamento eletromagnético de nanoestruturas plasmônicas isoladas. O Método dos Momentos tridimensional (MoM-3D) foi utilizado para resolver numericamente a equação integral do campo elétrico, e o modelo de Lorentz-Drude foi usado para representar a permissividade complexa das nanoestruturas metálicas. Baseado nesta modelagem matemática, um algoritmo computacional escrito em linguagem C foi desenvolvido. Como exemplo de aplicação e validação do código, dois problemas clássicos de espalhamento eletromagnético de nanopartículas metálicas foram analisados: nanoesfera e nanobarra, onde foram calculadas a resposta espectral e a distribuição do campo próximo. Os resultados obtidos foram comparados com resultados calculados por outros modelos e observou-se uma boa concordância e convergência entre eles.
  • DIEGO DE AZEVEDO GOMES
  • Transmissão DSL em Modo Fantasma: Medições e Avaliação deDesempenho
  • Data: 07/12/2012
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  • A demanda por taxa de bits vem aumentando a cada ano, devido principalmente pela incorporação de aplicativos online ao cotidiano das pessoas. Assim, as companhias prestadoras deste tipo de serviço estão sempre investindo em pesquisa por tecnologias que possibilitem o aumento da taxa de bits com um bom custo-benefcio. Seguindo esta perspectiva, este trabalho apresenta o modo de transmissão fantasma (Phantom mode), que visa aumentara taxa total de transmissão de bits em sistemas DSL, quando multiplos pares de cobre estão disponveis. Aqui tambem são mostrados resultados e discussões importantes sobre desempenho do modo de transmissão fantasma. Tambem são discutidos procedimentos para a execução de medições de modo fantasma em frequências de 100 kHz a 300 MHz, em uma maneira que permite a medição de modo fantasma e modo diferencial com o mesmo setup. Novos resultados são apresentados sobre canal direto, far-end crosstalk (FEXT) e conversão de modo, para um cabo Cat-5e de 50 metros. Dentre outros fatos, foram veri cadas grandes diferenças no canal direto de modo fantasma quando foram comparadas medições com cabo enrolado e desenrolado, e que a forma como o modo fantasma e construído inuencia bastante no comportamento das curvas de canal direto, FEXT e conversão de modo. Tambem são apresentados resultados de estimaçãao da taxa de bits quando s~ao usados modo fantasma e modo diferencial simultaneamente, e observou-se que ha um ganho de até 60% quando foram usados este dois modos e vectoring.
  • FRANCISCO JOSE MOTA DE SOUZA
  • ANÁLISE TEÓRICA DE NOVOS CIRCULADORES DE 3-PORTAS EM CRISTAIS FOTÔNICOS BIDIMENSIONAIS
  • Data: 07/12/2012
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  • Este trabalho apresenta um estudo teórico sobre novos circuladores compactos com 3-portas tipos W e Y, baseados em cristais fotônicos bidimensionais. No circulador tipo Y, os guias de onda que o compõem formam ângulos de 120° entre si (com formato assemelhado ao da letra Y). O circulador tipo W é uma modificação do tipo Y, obtido a partir do reposicionamento de uma das portas entre as outras duas com um ângulo de 60° entre os guias de onda (com formato assemelhado ao da letra W). Os parâmetros geométricos dos cristais foram obtidos dos diagramas de bandas proibidas. O circulador de três portas tipo Y, projetado para operar em frequências de micro-ondas, foi investigado com o objetivo de gerar um protótipo inédito, enquanto que o tipo W, para frequências ópticas, foi investigado para demonstrar a possibilidade de desenvolver um circulador mais compacto em comparação com o tipo Y conhecido. O tipo W pode ser também uma alternativa geométrica mais adequada no design de circuitos integrados. Os modelos são bons no sentido em que possuem elevada isolação (maior que -20 dB em ambos os circuladores) e baixa perda de inserção (maior que -0,5 dB no caso do circulador tipo Y). O circulador tipo W apresenta uma largura de banda de operação em torno de 100 GHz para um nível de -20 dB de isolação, centrado no comprimento de onda de 1,5m. As simulações foram feitas utilizando-se o software comercial COMSOL Multiphysics, o qual se baseia no método dos elementos finitos.
  • MARCOS CESAR DA ROCHA SERUFFO
  • ESTRATÉGIAS BASEADAS EM ANÁLISE MULTICRITÉRIO PARA SELEÇÃO DE TECNOLOGIA DE ACESSO DE PRIMEIRA MILHA EM PADRÃO ISDB-T
  • Data: 23/11/2012
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  • Esta Tese propõe o desenvolvimento de uma estratégia de planejamento que combina: caracterização de carga de uma aplicação típica de TV Digital, extração de vetor peso por meio de redes de crença e tomada de decisão multicritério a partir da aplicação de métodos analíticos (TOPSIS e ELECTRE III), para fornecer suporte à decisão junto a provedores de serviços, objetivando-se permitir optar-se por uma tecnologia para canal de retorno (ADSL2+, PLC, WiMAX e 3G), considerando a carga típica de um cenário de TV Digital interativo, padrão ISDB-T. A estratégia proposta apresenta cinco etapas, sendo estas: definição dos canais de retorno e das métricas de desempenho, realização de medições das tecnologias de acesso em cenários reais, simulação dos dados em ambientes simulados, aplicação de técnicas de correlação de dados para geração do vetor peso e aplicação de métodos analíticos de tomada de decisão para escolha da melhor tecnologia a ser implantada em determinado cenário. Como resultado principal se obteve um modelo genérico e flexível que foi validado através de um estudo de caso que ordenou a preferência das tecnologias avaliadas.
  • MAYARA FERREIRA SAMPAIO
  • PROCEDIMENTOS PARA GESTÃO DE PERDAS NÃO TÉCNICAS EM SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
  • Data: 01/11/2012
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  • Esta dissertação de mestrado tem como finalidade analisar a gestão das perdas não técnicas de energia elétrica e entender as metodologias adotadas nos projeto de combate a essas perdas desenvolvidas pelas concessionarias de distribuição. Trazendo, assim, à superfície, a importância de uma gestão eficiente das perdas comerciais para se obter uma boa manutenção dos seus índices. É no sistema de distribuição de energia onde ocorre a maior porcentagem das perdas dos sistemas elétricos de potência. Sendo, portanto, a parte do sistema elétrico com maior potencial para redução das perdas. Assim, o enfoque desta dissertação é fazer uma análise das perdas não técnicas, das formas de atuação sobre elas e das metodologias utilizadas pelas concessionárias atualmente, as quais serão apresentadas através de um estudo de caso.
  • CHRISTIANO DO CARMO DE OLIVEIRA MACIEL
  • ESTRATÉGIA DE REDUÇÃO DE CONSUMO DE ENERGIA EM REDES DE SENSORES SEM FIO HETEROGÊNEAS UTILIZANDO LÓGICA FUZZY
  • Data: 26/10/2012
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  • O avanço nas áreas de comunicação sem fio e microeletrônica permite o desenvolvimento de equipamentos micro sensores com capacidade de monitorar grandes regiões. Formadas por milhares de nós sensores, trabalhando de forma colaborativa, as Redes de Sensores sem Fio apresentam severas restrições de energia, devido à capacidade limitada das baterias dos nós que compõem a rede. O consumo de energia pode ser minimizado, permitindo que apenas alguns nós especiais, chamados de Cluster Head, sejam responsáveis por receber os dados dos nós que formam seu cluster e propagar estes dados para um ponto de coleta denominado Estação Base. A escolha do Cluster Head ideal influencia no aumento do período de estabilidade da rede, maximizando seu tempo de vida útil. A proposta, apresentada nesta dissertação, utiliza Lógica Fuzzy e algoritmo k-means com base em informações centralizadas na Estação Base para eleição do Cluster Head ideal em Redes de Sensores sem Fio heterogêneas. Os critérios usados para seleção do Cluster Head são baseados na centralidade do nó, nível de energia e proximidade para a Estação Base. Esta dissertação apresenta as desvantagens de utilização de informações locais para eleição do líder do cluster e a importância do tratamento discriminatório sobre as discrepâncias energéticas dos nós que formam a rede. Esta proposta é comparada com os algoritmos Low Energy Adaptative Clustering Hierarchy (LEACH) e Distributed energy-efficient clustering algorithm for heterogeneous Wireless sensor networks (DEEC). Esta comparação é feita, utilizando o final do período de estabilidade, como também, o tempo de vida útil da rede.
  • ALEX RENAN ARRIFANO MANITO
  • DESENVOLVIMENTO E IMPLANTAÇÃO DE UM SISTEMA PARA MONITORAÇÃO DO DESEMPENHO ENERGÉTICO DE EDIFICAÇÕES
  • Data: 11/10/2012
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  • Este trabalho apresenta as estratégias e convenções adotadas, assim como os módulos em funcionamento, do sistema de monitoração desenvolvido e que está sendo implantado na edificação do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas (GEDAE), denominada de Laboratório de Energias Renováveis e Eficiência Energética, com o objetivo de monitorar principalmente as variáveis climáticas e aquelas referentes à geração e ao consumo da edificação. Com esse sistema, objetiva-se a criação de uma base de dados unificada, sincronizada e de fácil acesso aos usuários da edificação, bem como a criação de ferramentas personalizáveis pelos usuários para a análise dos dados coletados e com possibilidade de expansão para a inserção de novas grandezas de interesse, facilitando, desta forma, estudos a respeito do desempenho da edificação quanto ao seu consumo de energia elétrica, seus sistemas de produção de eletricidade e condições de conforto ambiental no interior da edificação, além de permitir a análise das estratégias adotadas na edificação. Espera-se que os dados coletados possam também exercer a função de divulgação de estratégias de eficiência energética em edificações por meio da publicação de alguns resultados na internet em uma página dinâmica para tal fim.
  • GILBERTO FIGUEIREDO PINTO FILHO
  • FERRAMENTA COMPUTACIONAL PARA DIMENSIONAMENTO E AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS À REDE ELÉTRICA
  • Data: 11/10/2012
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  • Esta dissertação apresenta a utilização alguns modelos matemáticos disponíveis na literatura para representar as etapas de processamento da energia em um Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede Elétrica (SFCR). Além disso, propõem-se dois modelos representativos do comportamento da potência elétrica em situações de limitação de potência do inversor e das perdas elétricas em função do carregamento. Todas as modelagens estão implementadas computacionalmente no ambiente GUIDE do MATLAB, o que permite a análise, auxilia no dimensionamento e viabiliza a simulação da operacionalidade e consequente contribuição energética de SFCRs com diferentes tamanhos relativos. No trabalho ainda é mostrada a interface da ferramenta computacional desenvolvida e a validação dos dados gerados pelo programa com dados medidos experimentalmente de SFCRs, a qual evidencia a eficácia dos modelos utilizados e a melhora na precisão. Ao final são mostradas estimativas energéticas para cinco cidades brasileiras, além de exemplos de análise dos dados gerados pela ferramenta computacional.
  • FERNANDO DA SILVA PAIXAO
  • Estudo de efeitos de Faraday e Kerr ópticos em estruturas multicamadas com efeito de transmissão óptica extraordinária.
  • Data: 28/09/2012
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  • Neste trabalho foi investigada e otimizada uma nova heteroestrutura planar de três camadas com efeitos magneto-ópticos de Faraday e de Kerr aprimorados e transmissão óptica extraordinária na região de comprimento de onda de 925 a 1200 nm. Esta estrutura consiste de uma placa metálica não magnética de ouro perfurada periodicamente e colocada sobre duas finas camadas dielétricas, sendo uma composta por um material não magnético e outra composta por um material magnético (Bi-substituted Yttrium Iron Garnet) uniformemente magnetizado perpendicularmente ao seu plano. Analisando e otimizando esta estrutura, obteve-se rotação de Faraday e rotação de Kerr três vezes e nove vezes maior, respectivamente, que os de dispositivos análogos publicados na literatura. Além disso, esta estrutura foi otimizada para obter um aumento de 40% da transmissão óptica extraordinária, preservando o ângulo de rotação de Faraday. A heteroestrutura investigada pode ser utilizada em dispositivos ópticos não recíprocos.
  • ANDRE DE OLIVEIRA FERREIRA
  • REDUÇÃO DE ORDEM DE MODELOS MATEMÁTICOS LINEARES USANDO ALGORITMOS GENÉTICOS
  • Data: 08/08/2012
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  • Nesta dissertação apresenta-se o problema de redução de ordem de modelos dinâmicos lineares, sob o ponto de vista de otimização via Algoritmos Genéticos. Uma função custo, obtida a partir da norma dos coeficientes do numerador da função de transferência do erro entre o modelo original e o reduzido, é minimizada por meio de um algoritmo genético, com consequente cálculo dos parâmetros do modelo reduzido. O procedimento é aplicado em alguns exemplos que demonstram a validade da abordagem.
  • NATHALIA MENDES NEGRAO
  • SwImax: Um simulador em Realidade Virtual para auxiliar o ensino do padrão WiMAX
  • Data: 12/07/2012
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  • O padrão IEEE 802.16, também chamado de WiMAX, é uma tecnologia da rede banda larga sem fio para áreas metropolitanas, utilizado como alternativa para transmissão de sinal de Internet a regiões que não possuem infraestrutura de rede cabeada. Atualmente, o ensino desta tecnologia em sala de aula é meramente teórico, o que dificulta a compreensão dos alunos com relação a determinadas funcionalidades do WiMAX. Nesse sentido, a presente dissertação aborda o projeto de desenvolvimento de um simulador em Realidade Virtual, chamado SwImax, voltado para auxílio do ensino do padrão IEEE 802.16. Assim, o SwImax simula algumas características do funcionamento deste padrão, quais sejam: faixas de frequência de operação, área de cobertura, procedimento de handover, transmissão sem linha de visada, entre outros. A dissertação apresenta os trabalhos correlatos que influenciaram o desenvolvimento do projeto, além de um resumo acerca do padrão IEEE 802.16. O texto apresenta também as ferramentas utilizadas no desenvolvimento do SwImax e a implementação do simulador. Ao final do desenvolvimento, o software foi submetido a uma avaliação dos usuários, de modo que os resultados também são abordados nesta dissertação.
  • RODRIGO WILLIAMS RODRIGUES ATAIDE
  • Projeto e Implementaçãoo de um Nodo Sensor para Aquisiçãoo de Sinais de Extensômetros em Redes de Sensores Sem Fio Aplicado ao Monitoramento de Deformações em Estruturas
  • Data: 09/07/2012
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  • Esta dissertação tem como objetivo principal propor um nodo (ou n´o) sensor sem fio para ser utilizado em redes de sensores sem fio, em sistemas de aquisi¸c˜ao de dados de extensômetros. O sistema de aquisiçãoo para os extensômetros ´e baseado na ponte de Wheatstone e de modo a permitir v´arias configurações de extensômetros. O processamento e a comunica¸c˜ao sem fio ´e realizada pelo ATmega128RFA1, composto por um microcontrolador e um transceiver R´adio-Frequência com o padrão Zigbee. O nodo foi projetado para garantir confiabilidade na aquisi¸c˜ao de dados e ser totalmente controlado remotamente. Entre os parˆametros controláveis estão: o ganho do sinal e a taxa de amostragem. Além disso, o nodo possui recursos para efetuar o equilíbrio da ponte de Wheatstone automaticamente. A escolha de seus componentes, baseou-se em critérios relacionados ao consumo de energia do mesmo e ao custo. Foi concebida uma placa de circuito impresso (PCI) para o nodo, e sobre ela foram realizadas estimativas sobre o consumo de energia e valor agregado do protótipo, com o objetivo de analisar a sua viabilidade. Além do projeto do nodo sensor, o trabalho apresenta a proposta de integra¸c˜ao do mesmo em uma rede de sensores sem fio (RSSF), incluindo a sugestão do hardware complementar e desenvolvimentos dos softwares. Para os testes do nodo sensor, foi construído experimentalmente um transdutor de força.
  • BRENO RAMOS PANTOJA
  • Sistema embarcado para monitoramento de harpia (Harpia harpyja)
  • Data: 04/07/2012
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  • Esta dissertação consiste no projeto e implementação parcial de um sistema integrado de monitoramento da ave Harpia (Harpia harpyja), espécie encontrada na Amazônia, Cerrado e Mata Atlântica. O sistema de monitoramento é estruturado em três etapas: coleta, armazenamento e transmissão de dados. A primeira etapa consiste na coleta de dados a partir de sensores, podendo detectar a presença de pássaros no ninho, também o sistema conta com o auxílio de uma câmera responsável pela captura de vídeo e áudio. A segunda etapa destina-se ao pré-processamento e armazenamento de todas as informações coletadas. A terceira etapa é responsável pela transmissão dos dados através de satélite, utilizando o Sistema Brasileiro de Coleta de Dados Ambientais (SBCDA). Além disso, foi realizado o desenvolvimento de um protótipo utilizado para o monitoramento. Técnicas de sistemas embarcados são expostas para o leitor e o processo de detecção desta espécie é avaliado.
  • TIAGO CARVALHO MARTINS
  • ANÁLISE E OTIMIZAÇÃO DE COBERTURAS DE INVISIBILIDADE ESFÉRICAS ESTRATIFICADAS EM CAMADAS HOMOGÊNEAS E ISOTRÓPICAS

  • Data: 29/06/2012
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  • Neste trabalho, foram analisadas e otimizadas coberturas de invisibilidade estratificadas em camadas esféricas concêntricas constituídas por matérias dielétricas homogêneas e isotrópicos, em que tanto a seção reta de espalhamento total quanto o número de amadas foram minimizados. Também foram realizadas otimizações para aumentar a faixa de frequências na qual há invisibilidade, para isso, efeitos dispersivos foram levados em onta. Foram obtidas coberturas discretizadas (obtidas a partir de coberturas anisotrópicas) com reduções significativas (maiores do que 20 dB) da seção reta radar com ralações ao espalhador sem cobertura em todas as direções de espalhamento, quando apenas 20  madas foram utilizadas. Valores de redu¸c˜ao equivalentes foram obtidos na literatura com o mínimo 80 camadas. Esses resultados foram obtidos em micro-ondas. Nós obtivemos uma redução, com relação a esfera sem cobertura, de 32 dB na seção reta de espalhamento total para uma cobertura estratificada (n˜ao obtida a partir de camadas anisotrópicas) em apenas 13 camadas. Esses resultados foram obtidos em microondas. Nós otimizamos coberturas de invisibilidade dispersivas que apresentaram uma faixa de largura 5,4 vezes maior do que a que seria obtida sem considerar os efeitos dispersivos, na faixa de microondas. Foram projetadas coberturas de invisibilidade que funcionam em frequências ópticas, para uma faixa de frequências

  • FABRICIO GONZALEZ NOGUEIRA
  • INVESTIGAÇÃO EXPERIMENTAL DE ESTRATÉGIAS DE IDENTIFICAÇÃO E CONTROLE LPV APLICADAS AO AMORTECIMENTO DE OSCILAÇÕES ELETROMECÂNICAS EM SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA
  • Data: 29/06/2012
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  • Nesta tese é realizada a investigação experimental de uma estratégia de controle LPV (do inglês, linear parameter varying) aplicada ao amortecimento de oscilações eletromecânicas em sistemas elétricos de potência. O estudo foi realizado em um modelo de sistema de potência em escala reduzida de 10kVA, cuja configuração é do tipo máquina interligada a uma barra infinita, além de testes em campo em uma unidade geradora de 350 MVA da Usina Hidrelétrica de Tucuruí. Primeiramente, foi desenvolvido e testado computacionalmente um conjunto de rotinas para análise e síntese de controlador amortecedor do tipo LPV, bem como para identificação de modelos LPV da planta. Os coeficientes do controlador amortecedor LPV, no caso um Estabilizador de Sistemas de Potencia (ESP), dependem do valor de uma variável de operação selecionada que, neste estudo, foram as potências ativa (P) e reativa (Q) nos terminais da unidade geradora. Para fins de projeto, a dinâmica da planta foi representada através de um modelo ARX LPV, o qual foi estimado a partir de dados coletados experimentalmente na planta, para uma ampla faixa de condições operacionais. A partir do modelo LPV da planta, os valores dos parâmetros do ESP LPV foram determinados via um problema de otimização convexa, na forma de uma LMI parametrizada (PLMI). A solução da PLMI é obtida a partir de uma relaxação via decomposição em soma de quadrados. O ESP LPV foi projetado de modo a garantir a estabilidade e o desempenho do sistema para uma ampla faixa de condições operacionais da planta, o que geralmente não é possível de obter com controladores convencionais a parâmetros fixos. A lei de controle amortecedor do ESP LPV foi implementada em um sistema embarcado baseado em um controlador digital de sinais. Os resultados experimentais mostraram um excelente desempenho do ESP LPV no amortecimento de oscilações eletromecânicas, tanto no sistema de potência em escala reduzida, quanto em uma unidade geradora da UHE de Tucuruí.
  • AUGUSTO CESAR FONSECA SARAIVA
  • ANÁLISE DO ENXOFRE CORROSIVO EM ÓLEO MINERAL ISOLANTE E REMOÇÃO DO DIBENZILDISSULFETO COM NANOTUBOS DE CARBONO BASEADOS EM MATRIZ METÁLICA 
  • Data: 07/05/2012
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  • Falhas inesperadas em transformadores levaram a identificação da formação de sulfeto de cobre, depositado sobre os condutores, avaliandose da presença qualitativa de enxofre corrosivo resultando na alteração da norma brasileiraABNT NBR10505,queavaliaapresençadeenxofrecorrosivoemóleomineral,alterando seo tempoea temperaturadeensaiopara150 °Cpor48horas.Realizandosea especiação química de compostos organosulfurados via cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas, onde foram encontrados 13 compostos sulfurados no óleo Nynas e 9 compostos no óleo da Petrobras, sendo o dibenzil dissulfeto(DBDS)odemaiorconcentração,encontradoapenasnoóleoNynas.Para realizar a determinação da presença do DBDS em óleo mineral isolante foi desenvolvido um método através de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas, e por este método foi possível quantificar o teor de DBDSemamostrasdeOMIoriundasdetransformadoresdepotência.Foiavaliadoo processo de passivação do cobre por benzotriazol e tolutriazol, utilizados como aditivos anticorrosivos no núcleo dos equipamentos elétricos, verificandose que o efeitodaadiçãoagentedepassivação tornase ineficazcomopassardo tempo.A soluçãoparaa remoçãodeDBDSemóleomineral foiautilizaçãodenanotubode carbonobaseadoemmatrizmetálica(NTC/Al)comoagentederemoçãodoDBDS. Verificouse que o agente de adsorção foi capaz de efetuar a remoção total do DBDSdoOMIatéumvolumede4000mLdeóleocontaminadocomDBDS.
  • GUILHERME AUGUSTO BARROS CONDE
  • UM FRAMEWORK PARA A PREVISÃO DE CENÁRIOS COM O USO DE SISTEMAS HÍBRIDOS NEUROGENÉTICOS PARA COMPRA E VENDA DE ENERGIA ELÉTRICA NO MERCADO FUTURO
  • Data: 04/05/2012
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  • No contexto da previsão de séries temporais, é grande o interesse em estudos de métodos de previsão de séries temporais que consigam identificar as estruturas e padrões existentes nos dados históricos, possibilitando gerar os próximos padrões da série. A proposta defendida nesta tese é a de desenvolvimento de um framework que utilize ao máximo as potencialidades das técnicas de previsão (redes neurais artificiais) com as técnicas de otimização (algoritmos genéticos) em um sistema híbrido intercomunicativo que aproveite bem as vantagens de cada uma dessas técnicas para a geração de cenários futuros que possam mostrar, além das previsões normais com base nos valores históricos, percursos alternativos das curvas das séries temporais analisadas.
  • MAX ALEXANDRE SEABRA DO NASCIMENTO
  • FERRAMENTA COMPUTACIONAL PARA ANÁLISE DO POTENCIAL DE BOMBEAMENTO DE ÁGUA UTILIZANDO AEROGERADORES DE PEQUENO PORTE ACOPLADOS A MOTOBOMBAS POR MEIO DE INVERSORES DE FREQUÊNCIA
  • Data: 26/04/2012
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  • O objetivo desta dissertação é desenvolver uma ferramenta computacional para a análise do potencial de bombeamento de água com base nos valores de velocidades de vento de uma localidade, utilizando um aerogerador de pequeno porte acoplado a um conjunto motobomba convencional, por intermédio de um inversor de frequência. No trabalho são apresentados dois métodos para o cálculo da vazão. O método 1 utiliza um modelo teórico, enquanto que no método 2 o modelamento é feito a partir de dados de bombeamento obtidos em laboratório. Os dois métodos descrevem o funcionamento de um sistema de bombeamento de água envolvendo os equipamentos citados. Utilizando os modelos matemáticos descritos, foi criado um programa em linguagem Delphi®, para a obtenção dos valores de vazão e volume de água bombeada, além do número de pessoas que podem ser atendidas, com base nos dados de velocidade de vento do local, para com isso, ser possível analisar a viabilidade ou não de instalação do sistema. O funcionamento do programa é descrito através de um exemplo, que contém valores reais de velocidade de vento, e cujos resultados são analisados de forma a possibilitar seu entendimento.
  • JOAO EVANGELISTA NETO
  • DESENVOLVIMENTO DE MÉTODOS DE PROCESSAMENTO E INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL NO ECG AMBULATORIAL
  • Data: 26/04/2012
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  • A monitorização ambulatorial do eletrocardiograma (ECG) permite seguir as atividades cotidianas do paciente durante períodos de 24 horas (ou ainda maiores) possibilitando o estudo de casos que pudessem ter episódios arrítmicos fatais. Entretanto, o maior desafio tecnológico que este tipo de monitorização enfrenta é a perda de informação pela presença de ruídos e artefatos quando o paciente se move. A análise do intervalo QT de despolarização e repolarização ventricular do eletrocardiograma superficial é uma técnica não invasiva com um grande valor para a diagnose e prognósticos de cardiopatias e neuropatias, assim como para a predição da morte cardíaca súbita. A análise do desvio padrão do intervalo QT proporciona informação sobre a dispersão (temporal ou espacial) da repolarização ventricular, entretanto a influencia do ruído provoca erros na detecção do final da onda T que são apreciáveis devido ao fato dos valores pequenos do desvio padrão do QT tanto para sujeitos patológicos e quanto para os sãos. O objetivo geral desta tese é melhorar os métodos de processamento do sinal de ECG ambulatorial usando inteligência computacional, especificamente os métodos relacionados com a detecção do final da onda T, e os de reconhecimento morfológico de batimentos que invalidam a análise da variabilidade do intervalo QT. É proposto e validado (em termos de exatidão e precisão) um novo método e algoritmo para estimar o final da onda T baseado no calculo de áreas de trapézios, empregando sinais da base de dados QT da Physionet. O desempenho do método proposto foi testado e comparado com um dos métodos mais usados para detectar o final da onda T: o método baseado no limiar na primeira derivada. O método de inteligência computacional sugerido combina a extração de características usando o método de análise de componentes principais não lineares e a rede neural de tipo perceptron multicamada. O método de áreas de trapézios teve um bom desempenho em condições ruidosas e não depende de nenhum limiar empírico, sendo adequado para situações com níveis de elevados de ruído de banda larga. O método de reconhecimento morfológico de batimentos foi avaliado com sinais ambulatoriais com e sem artefatos pertencentes a bases de dados de prestigio internacional, e mostrou um bom desempenho.
  • THIAGO PAULA SILVA DE AZEVEDO
  • BANCADA EXPERIMENTAL PARA ENSAIOS EM GERADORES ELÉTRICOS 
    UTILIZADOS EM AEROGERADORES DE PEQUENO PORTE
    BANCADA EXPERIMENTAL PARA ENSAIOS EM GERADORES ELÉTRICOS UTILIZADOS EM AEROGERADORES DE PEQUENO PORTE

  • Data: 26/04/2012
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  • Este trabalho apresenta uma bancada para testes em geradores elétricos, utilizados em 
    aerogeradores de pequeno porte. O sistema é composto basicamente por um motor de indução 
    trifásico, que simula um rotor eólico, acoplado mecanicamente ao gerador elétrico submetido 
    ao ensaio; um inversor de frequência, usado para variação da velocidade do motor; 
    transdutores de grandezas elétricas, que efetuam a medição dos parâmetros de interesse 
    (tensões e correntes instantâneas) na saída do gerador; um sensor de velocidade angular, para 
    medição da rotação que é fornecida ao  eixo do motor; um microcomputador, para 
    monitoração e armazenamento dos parâmetros medidos, e controle do inversor de frequência, 
    por meio de um programa computacional desenvolvido; e uma placa de aquisição de dados, 
    que serve como interface entre os transdutores/sensores e o microcomputador. 
    A velocidade angular fornecida ao gerador em ensaio pode ser variada conforme 
    valores fornecidos de velocidades de vento, as quais são associadas a valores correspondentes 
    de rotação, a fim de simular o comportamento de um rotor eólico. Dessa forma, é possível 
    traçar a curva de potência (potência versus  velocidade de vento) do gerador ensaiado e 
    analisar seu desempenho. Apresenta-se também neste trabalho os resultados de medições 
    realizadas na bancada, referentes aos ensaios de um gerador comercial de pequena potência 
    (1 kW) e de outro desenvolvido em projeto de pesquisa, ambos do tipo de imã permanente 
    com fluxo axial. 
    Este trabalho apresenta uma bancada para testes em geradores elétricos, utilizados em aerogeradores de pequeno porte. O sistema é composto basicamente por um motor de indução trifásico, que simula um rotor eólico, acoplado mecanicamente ao gerador elétrico submetido ao ensaio; um inversor de frequência, usado para variação da velocidade do motor; transdutores de grandezas elétricas, que efetuam a medição dos parâmetros de interesse (tensões e correntes instantâneas) na saída do gerador; um sensor de velocidade angular, para medição da rotação que é fornecida ao  eixo do motor; um microcomputador, para monitoração e armazenamento dos parâmetros medidos, e controle do inversor de frequência, por meio de um programa computacional desenvolvido; e uma placa de aquisição de dados, que serve como interface entre os transdutores/sensores e o microcomputador. A velocidade angular fornecida ao gerador em ensaio pode ser variada conforme valores fornecidos de velocidades de vento, as quais são associadas a valores correspondentes de rotação, a fim de simular o comportamento de um rotor eólico. Dessa forma, é possível traçar a curva de potência (potência versus  velocidade de vento) do gerador ensaiado e analisar seu desempenho. Apresenta-se também neste trabalho os resultados de medições realizadas na bancada, referentes aos ensaios de um gerador comercial de pequena potência (1 kW) e de outro desenvolvido em projeto de pesquisa, ambos do tipo de imã permanente com fluxo axial. 

  • DEAM JAMES AZEVEDO DA SILVA
  • ALGORITMOS CULTURAIS COM ABORDAGEM MEMÉTICA E MULTIPOPULACIONAL APLICADOS A PROBLEMAS DE OTIMIZAÇÃO
  • Data: 20/04/2012
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  • Em muitos problemas de otimização há dificuldades em alcançar um resultado ótimo ou mesmo um resultado próximo ao valor ótimo em um tempo viável, principalmente quando se trabalha em grande escala. Por isso muitos desses problemas são abordados por heurísticas ou metaheurísticas que executam buscas por melhores soluções dentro do espaço de busca definido. Dentro da computação natural estão os Algoritmos Culturais e os Algoritmos Genéticos, que são considerados metaheurísticas evolutivas que se complementam devido ao mecanismo dual de herança cultura/genética. A proposta do presente trabalho é estudar e utilizar tais mecanismos acrescentando tanto heurísticas de busca local como multipopulações aplicados em problemas de otimização combinatória (caixeiro viajante e mochila), funções multimodais e em problemas restritos. Serão executados alguns experimentos para efetuar uma avaliação em relação ao desempenho desses mecanismos híbridos e multipopulacionais com outros mecanismos dispostos na literatura de acordo com cada problema de otimização aqui abordado.
  • OTAVIO NOURA TEIXEIRA
  • ALGORITMO GENÉTICO COM INTERAÇÃO SOCIAL NEBULOSA.
  • Data: 19/04/2012
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  • ALGORITMO GENÉTICO COM INTERAÇÃO SOCIAL NEBULOSA.
  • IVALDO OHANA
  • EXPERIMENTOS DE MINERAÇÃO DE DADOS APLICADOS A SISTEMAS SCADA 
    DE USINAS HIDRELÉTRICAS
    EXPERIMENTOS DE MINERAÇÃO DE DADOS APLICADOS A SISTEMAS SCADA DE USINAS HIDRELÉTRICAS

  • Data: 13/04/2012
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  • O atual modelo do setor elétrico brasileiro permite igualdade de condições a todos os 
    agentes  e  reduz  o  papel  do  Estado  no  setor.  Esse  modelo  obriga  as  empresas  do  setor  a 
    melhorarem cada vez mais a qualidade de  seu produto e, como  requisito para este objetivo, 
    devem  fazer  uso  mais  efetivo  da  enorme  quantidade  de  dados  operacionais  que  são 
    armazenados em bancos de dados, provenientes da operação dos seus sistemas elétricos e que 
    tem  nas Usinas Hidrelétricas  (UHE)  a  sua  principal  fonte  de  geração  de  energia. Uma  das 
    principais  ferramentas  para  gerenciamento  dessas  usinas  são  os  sistemas  de  Supervisão, 
    Controle e Aquisição de Dados (Supervisory Control And Data Acquisition - SCADA). Assim, 
    a imensa quantidade de dados acumulados nos bancos de dados pelos sistemas SCADA, muito 
    provavelmente  contendo  informações  relevantes,  deve  ser  tratada  para  descobrir  relações  e 
    padrões e assim ajudar na compreensão de muitos aspectos operacionais importantes e avaliar 
    o desempenho dos sistemas elétricos de potência. O processo de Descoberta de Conhecimento 
    em Banco de Dados (Knowledge Discovery  in Database - KDD) é o processo de  identificar, 
    em  grandes  conjuntos  de  dados,  padrões  que  sejam  válidos,  novos,  úteis  e  compreensíveis, 
    para melhorar o entendimento de um problema ou um procedimento de tomada de decisão. A 
    Mineração  de  Dados  (ou  Data  Mining)  é  o  passo  dentro  do  KDD  que  permite  extrair 
    informações úteis em grandes bases de dados. Neste cenário, o presente trabalho se propõe a 
    realizar  experimentos  de mineração  de  dados  nos  dados  gerados  por  sistemas  SCADA  em 
    UHE,  a  fim  de  produzir  informações  relevantes  para  auxiliar  no  planejamento,  operação, 
    manutenção e segurança das hidrelétricas e na implantação da cultura da mineração de dados 
    aplicada a estas usinas
    O atual modelo do setor elétrico brasileiro permite igualdade de condições a todos os agentes  e  reduz  o  papel  do  Estado  no  setor.  Esse  modelo  obriga  as  empresas  do  setor  a melhorarem cada vez mais a qualidade de  seu produto e, como  requisito para este objetivo, devem  fazer  uso  mais  efetivo  da  enorme  quantidade  de  dados  operacionais  que  são armazenados em bancos de dados, provenientes da operação dos seus sistemas elétricos e que tem  nas Usinas Hidrelétricas  (UHE)  a  sua  principal  fonte  de  geração  de  energia. Uma  das principais  ferramentas  para  gerenciamento  dessas  usinas  são  os  sistemas  de  Supervisão, Controle e Aquisição de Dados (Supervisory Control And Data Acquisition - SCADA). Assim, a imensa quantidade de dados acumulados nos bancos de dados pelos sistemas SCADA, muito provavelmente  contendo  informações  relevantes,  deve  ser  tratada  para  descobrir  relações  e padrões e assim ajudar na compreensão de muitos aspectos operacionais importantes e avaliar o desempenho dos sistemas elétricos de potência. O processo de Descoberta de Conhecimento em Banco de Dados (Knowledge Discovery  in Database - KDD) é o processo de  identificar, em  grandes  conjuntos  de  dados,  padrões  que  sejam  válidos,  novos,  úteis  e  compreensíveis, para melhorar o entendimento de um problema ou um procedimento de tomada de decisão. A Mineração  de  Dados  (ou  Data  Mining)  é  o  passo  dentro  do  KDD  que  permite  extrair informações úteis em grandes bases de dados. Neste cenário, o presente trabalho se propõe a realizar  experimentos  de mineração  de  dados  nos  dados  gerados  por  sistemas  SCADA  em UHE,  a  fim  de  produzir  informações  relevantes  para  auxiliar  no  planejamento,  operação, manutenção e segurança das hidrelétricas e na implantação da cultura da mineração de dados aplicada a estas usinas

  • WELLINGTON ALEX DOS SANTOS FONSECA
  • Estimação da Seção Faltosa e Detecção de Falhas em Dispositivos de Proteção Usando Valores Percentuais Calculados a Partir dos Alarmes dos Dispositivos de Proteção

  • Data: 12/04/2012
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  • O PRESENTE TRABALHO ABORDA A ESTIMAÇÃO DA SEÇÃO EM FALTA E A DETECÇÃO DE FALHAS NA PROTEÇÃO DE SITEMAS ELETRICOS DE POTENCIA.....

  • LAMARTINE VILAR DE SOUZA
  • Aspectos de Avaliação de Desempenho em Redes Ponto a Ponto e Ponto Multiponto Baseados em Modelagem Markoviana e Medições
  • Data: 02/04/2012
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  • Esta Tese apresenta uma metodologia para avaliação de desempenho de redes de acesso banda larga. A avaliação de desempenho de redes ´e uma forma de identificar e analisar como determinadas características, tais como diferentes tipos de tráfego ou formas de utilização por exemplo, podem influenciar no comportamento da rede em foco, podendo assim prever como tal rede se comportar´a frente a situações futuras. A metodologia apresentada ´e composta de duas abordagens: uma abordagem baseada em medições e outra baseada em modelagem via processos Markovianos. As redes analisadas englobam os dois tipos básicos de arquitetura de acesso: redes ADSL2+ (linha digital do assinante assimétrica 2+ – Asymmetric Digital Subscriber Line 2+), as quais são redes cabeadas que utilizam cabos met´alicos de pares tran¸cados; re- des FBWN (rede sem fio banda larga fixa – Fixed Broadband Wireless Network), as quais s˜ao redes sem fio (wireless) baseadas no padrão IEEE 802.16. A abordagem de medições ´e focada na forma como a rede analisada se comporta frente a três situações: transmissão de um tráfego genérico; impacto de ruídos não-estacionários no sistema; e uso da rede como meio de transmissão de tráfego multimíıdia em tempo real. A abordagem de modelagem, por sua vez, é baseada em prever o comporta- mento das redes analisadas utilizando uma formula¸c˜ao matem´atica fundamentada em processos Markovianos. Os resultados presentados indicam a viabilidade de aplica¸c˜ao desta metodologia como forma de avalia¸c˜ao de desempenho. Os resultados ainda tornam possível a extensão desta metodologia a outros tipos de redes de acesso banda larga, tais como: redes de fibras ópticas, redes de enlaces de microondas, redes VDSL/VDSL2 (linha digital do assinante de alta taxa de dados – Very-high-data-rate DSL), etc.
  • ROBERTO MENEZES RODRIGUES
  • DETERMINAÇAO DA FUNÇAO DE TRANSFERENCIA DE ENLACES METALICOS A PARTIR DE MEDIÇOES DE IMPEDANCIA DE ENTRADA
  • Data: 02/04/2012
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  • A tecnologia digital subscriber line (DSL) tem por objetivo explorar todo o potencial dos enlaces met´alicos telefˆonicos no provimento de acesso em banda larga. Por outro lado,os enlaces met´alicos podem apresentar capacidades de transmiss˜ao bem distintas devido a diferen¸cas em suas topologias. Portanto, ´e importante mensurar a real capacidade de cada enlace antes da implanta¸c˜ao do servi¸co DSL. Esse processo chama-se qualifica¸c˜ao de enlaces. O c´alculo da capacidade de transmiss˜ao de um enlace perpassa pela determina¸c˜ao de sua fun¸c˜ao de transferˆencia. As t´ecnicas de qualifica¸c˜ao existentes determinam a fun¸c˜ao de transferˆencia a partir da comunica¸c˜ao entre equipamentos na central e na casa do assinante ou indiretamente, a partir do conhecimento da topologia do enlace sob teste. Ambos os processos n˜ao s˜ao adequados num cen´ario de pr´e-implanta¸c˜ao do servi¸co DSL, pois envolvem custos adicionais com envio de t´ecnico a localidade do assinante, dependˆencia deregistros atualizados por parte das operadoras (quase nunca dispon´ıveis) ou o emprego det´ecnicas sofisticadas de identifica¸c˜ao de topologia. Assim sendo, o objetivo do presente trabalho ´e propor um m´etodo de determina¸c˜ao da fun¸c˜ao de transferˆencia de enlaces met´alicos que n˜ao necessite de conhecimento pr´evio da topologia, que utilize somente informa¸c˜oes coletadas na central telefˆonica e que n˜ao necessite de interven¸c˜ao humana na localidade do assinante. Essencialmente, a forma geral do m´etodo do m´etodo proposto descreve analiticamente a fun¸c˜ao de transferˆencia do enlace sob teste em fun¸c˜ao de suas impedˆancias de entrada em curto-circuito e circuito aberto, vistas a partir da central, e da sua assimetria. Tamb´em foi desenvolvido um algoritmo o qual estima a impedˆancia de entrada em curto-circuito a partir da detec¸c˜ao das envolt´orias da impedˆancia em cir- cuito aberto. Ao utilizar esse estimador conjuntamente com a forma geral do m´etodo proposto, ´e poss´ıvel determinar a fun¸c˜ao de transferˆencia a partir de uma ´unica medi¸c˜ao de impedˆancia feita na central e sem nenhuma interven¸c˜ao humana na localidade do assi-nante. O m´etodo proposto foi avaliado em duas etapas distintas. Na primeira, avaliou-se o desempenho da forma geral do m´etodo. Os testes consistiram de compara¸c˜ao com um m´etodo de referˆencia, usando dados simulados para trˆes enlaces; aplica¸c˜ao do m´etodo proposto a uma bateria de dados simulados gerados a partir de um gerador arbitr´ario de topologias; e aplica¸c˜ao do m´etodo a medi¸c˜oes de impedˆancia realizadas em laborat´oriocom oito enlaces reais. A segunda etapa diz respeito `a aplica¸c˜ao conjunta da forma geraldo m´etodo e do estimador de impedˆancia em curto-circuito para dois dos enlaces medidosem laborat´orio. Os resultados obtidos para dados simulados demonstram que a forma geral do m´etodo proposto tem comprovada efic´acia, fornecendo estimativas bem abaixo do limiar definido (< 3 dB por tom DSL). Para dados medidos, a forma geral do m´etodo determinou a fun¸c˜ao de transferˆencia de sete dos enlaces com desvio por tom abaixo de 1,5 dB, mas falhou para o enlace com duas deriva¸c˜oes, sendo uma junto `a localidade do assinante. Com rela¸c˜ao aos resultados para a aplica¸c˜ao conjunta da forma geral e do estimador, as estimativas de fun¸c˜ao de transferˆencia foram equivalentes `aquelas obtidas pela forma geral do m´etodo proposto, apesar de apresentarem desvios mais acentuados no in´ıcio e no final da faixa de frequˆencias. Esses desvios mais acentuados devem-se principalmente a vers˜ao atual do bloco de detec¸c˜ao de envolt´orias do estimador de impedˆancia em curto-circuito, que apresenta desempenho limitado, sobretudo para enlaces com mais de duas se¸c˜oes seriais.
  • MARIO MOURA DE SOUSA
  • Sistema de Chamada Seletiva Digital para 
    controle de comunicações por ondas terrestres 
    no Serviço Móvel Marítimo.
    Sistema de Chamada Seletiva Digital para controle de comunicações por ondas terrestres no Serviço Móvel Marítimo.

  • Data: 23/03/2012
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  • As  comunicações marítimas  são  ainda  fortemente  efetivadas  por meio  de  circuitos  rádio 
    convencionais empregando ondas terrestres, em bandas de MF a VHF, especialmente após 
    a  introdução  de  sistemática  de  chamadas  seletivas  digitais.  Entretanto,  um  número 
    significativo  de  procedimentos  operacionais  nas  radiocomunicações  ainda  depende  de 
    intervenções  de  operador,  reduzindo  sua  eficiência  e  dando margem  ao  cometimento  de 
    erros  como emissão de  falsos alarmes de  socorro. Esses erros  têm  sido  frequentes  e  têm 
    ocasionado muito desvio de atenção das ocorrências reais e perdas de tempo nas instâncias 
    que  cuidam  das  ações  de  busca  e  salvamento  no  mar,  afetando,  seriamente,  a 
    confiabilidade no processo de comunicações  terrestres. Em vista disto, propõem-se, nesta 
    pesquisa,  sistemáticas  para  controle  das  emissões  de  falsos  alertas  de  socorro,  nas 
    transmissões  por  ondas  terrestres,  e  para melhorar  o  processo  vigente  de  transmissão  de 
    chamadas.   As  chamadas  de  socorro  recebidas  pelas  estações  costeiras  são  identificadas 
    por estas, de acordo com as estações que as emitiu, objetivando subsidiar ações corretivas 
    por  instâncias  competenrtes,  para  inibição  de  novas  ocorrências.  Paralelamente,  maior 
    nível de automação é proposto para os processos de chamadas, reduzindo-se a dependência 
    de procedimentos manuais  e,  assim,  as possibilidades de  emissões  equivocadas,  além de 
    melhor aproveitar o conceito de chamada seletiva do sistema vigente. Tais proposições dão 
    maior  eficiência  e  confiabilidade  às  comunições  terrestres,  úteis  especialmente  nas 
    situações  de  emergências,  sem  adicionar  significativas  demandas  operacionais  nas 
    estações,  incentivando  e melhorando  as  condições  de  comunicações  no  SMM  por  ondas 
    terrestres.
    As  comunicações marítimas  são  ainda  fortemente  efetivadas  por meio  de  circuitos rádio convencionais empregando ondas terrestres, em bandas de MF a VHF, especialmente após a introdução  de  sistemática  de  chamadas  seletivas  digitais.  Entretanto,  um  número significativo de  procedimentos  operacionais  nas  radiocomunicações  ainda  depende  de intervenções  de operador,  reduzindo  sua  eficiência  e  dando margem  ao  cometimento  de erros  como emissão de  falsos alarmes de  socorro. Esses erros  têm  sido  frequentes  e  têm ocasionado muito desvio de atenção das ocorrências reais e perdas de tempo nas instâncias que  cuidam  das  ações  de busca  e  salvamento  no  mar,  afetando,  seriamente,  a confiabilidade no processo de comunicações  terrestres. Em vista disto, propõem-se, nesta pesquisa,  sistemáticas  para  controle das  emissões  de  falsos  alertas  de  socorro,  nas transmissões  por  ondas  terrestres,  e  para melhorar  o  processo  vigente  de  transmissão  de chamadas.   As  chamadas  de  socorro recebidas pelas  estações  costeiras  são  identificadas por estas, de acordo com as estações que as emitiu, objetivando subsidiar ações corretivas por  instâncias  competenrtes,  para  inibição  de  novas ocorrências.  Paralelamente,  maior nível de automação é proposto para os processos de chamadas, reduzindo-se a dependência de procedimentos manuais  e,  assim,  as possibilidades de  emissões equivocadas,  além de melhor aproveitar o conceito de chamada seletiva do sistema vigente. Tais proposições dão maior  eficiência  e  confiabilidade  às  comunições  terrestres,  úteis  especialmente nas situações  de  emergências,  sem  adicionar  significativas  demandas  operacionais nas estações,  incentivando  e melhorando  as  condições  de  comunicações  no  SMM  por ondas terrestres.

  • THIAGO MOTA SOARES
  • ESTIMAÇÃO DA CONTRIBUIÇÃO DE MÚLTIPLAS FONTES 
    HARMÔNICAS UTILIZANDO REGRESSÃO NÃO PARAMÉTRICA
    ESTIMAÇÃO DA CONTRIBUIÇÃO DE MÚLTIPLAS FONTES HARMÔNICAS UTILIZANDO REGRESSÃO NÃO PARAMÉTRICA

  • Data: 22/03/2012
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  • Este  trabalho  apresenta  uma  nova  metodologia  para  estimar  a  contribuição 
    harmônica de múltiplas cargas geradoras de harmônicos na distorção de  tensão de um 
    sistema  elétrico.  Essa  metodologia  cria  modelos  estatísticos  que  descrevem  o 
    comportamento  da  tensão  harmônica  de  um  sistema  elétrico  qualquer  em  função  da 
    corrente harmônica das cargas presentes nele, de  tal forma, que seja possível avaliar o 
    impacto  das  cargas  geradoras  de  harmônicos  nos  níveis  de  distorção  harmônica  de 
    tensão do sistema elétrico em análise. A criação desses modelos é realizada com base no 
    método estatístico chamado de regressão polinomial  local de kernel, que é um método 
    de  regressão  não  paramétrica,  cuja  característica  principal  é  criar  modelos  não 
    condicionados a uma família específica de curvas de regressão, ou seja, os dados são os 
    únicos  responsáveis  pelo  formato  do modelo. Uma  vez  criado  o modelo,  estima-se  a 
    tensão harmônica que as cargas provocaram no período em análise e, por fim, avalia-se 
    seu valor em relação à medida. 
    Este  trabalho  apresenta  uma  nova  metodologia  para  estimar  a  contribuição harmônica de múltiplas cargas geradoras de harmônicos na distorção de  tensão de um sistema  elétrico.  Essa metodologia  cria  modelos  estatísticos  que  descrevem  o comportamento  da  tensão  harmônica  de um  sistema  elétrico  qualquer  em  função  da corrente harmônica das cargas presentes nele, de  tal forma, que seja possível avaliar o impacto  das  cargas  geradoras  de  harmônicos  nos  níveis  de distorção  harmônica  de tensão do sistema elétrico em análise. A criação desses modelos é realizada com base no método estatístico chamado de regressão polinomial  local de kernel, que é um método de regressão  não  paramétrica,  cuja  característica  principal  é  criar  modelos  não condicionados a uma família específica de curvas de regressão, ou seja, os dados são os únicos  responsáveis  pelo  formato do modelo. Uma  vez  criado  o modelo,  estima-se  a tensão harmônica que as cargas provocaram no período em análise e, por fim, avalia-se seu valor em relação à medida. 

  • RAPHAEL DIEGO COMESANHA E SILVA
  • Estudos de Estratégias de Identificação Paramétrica para Detecção e 
    Diagnóstico de Faltas em um Processo Industrial do Tipo Tanques 
    Comunicantes

    Estudos de Estratégias de Identificação Paramétrica para Detecção e Diagnóstico de Faltas em um Processo Industrial do Tipo Tanques Comunicantes.

  • Data: 22/03/2012
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  • This dissertation presents a technique for detection and diagnosis of incipient faults, which cause changes in behavior of the system under investigation and are reflected in the mathematical model’s parameters values variation. As a testbed, was constructed a model of an industrial system computing environment Matlab/Simulink, which consists of a dynamic plant composed of two tanks linked to each other. The modeling of this plant was carried out by physical equations that describe the dynamics of the system. The fault, which the system was submitted, represents a gradual clogging in the exit pipe of the tank 2. This bottleneck causes a gradual reduction, up to 20%, of the pipe section. The technique of fault detection was performed by real-time estimation of parameters Auto-regressive models with exogenous inputs (ARX) with fuzzy and Recursive Least Squares (RLS) estimators. Already, the percentage clogging diagnosis of the pipe was obtained by a fuzzy system parameter tracking, fed back by the integral of the residue detection. Using this methodology, it was possible to detect and diagnose the simulated fault in three differents operating points of the system. In both techniques tested, the RLS method perform well, only to detect fault. Otherwise, the fuzzy method performed better, in detect and diagnose the fault applied to the system, noting the work propose.

  • EDUARDO AUGUSTO CARDOSO ESTEVES
  • IMPACTOS NA QUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA PROVENIENTES DO 
    RÁPIDO CRESCIMENTO DA DEMANDA NO SUDESTE DO ESTADO DO PARÁ
    IMPACTOS NA QUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA PROVENIENTES DO RÁPIDO CRESCIMENTO DA DEMANDA NO SUDESTE DO ESTADO DO PARÁ.

  • Data: 15/03/2012
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  • Nos últimos anos, o desenvolvimento sócio econômico da Região Sudeste do Estado 
    do Pará, tem sido causado principalmente pela exploração e processamento industrial 
    de minérios, que agregado ao crescimento populacional, tem gerado grande evolução 
    na  demanda  do  consumo  de  energia  elétrica,  devido  à  instalação  cada  vez  mais 
    crescente de novas cargas  industriais, comerciais, residenciais e rurais monofásicas.  
    Todo  esse  aumento  de  carga  já  está  impactando  diretamente  o  desempenho  das 
    subestações  distribuidoras  da  Concessionária  de  Energia  Elétrica,  no  que  tange  a 
    manifestação  de  distúrbios  de  regime  permanente  causados  por  harmônicas,  tais 
    como  zumbidos  em  transformador  de  força  e  rompimento  de  condutores  de média 
    tensão.  Estes  distúrbios  são  apresentado  em  um  estudo  de  caso  envolvendo  as 
    Subestações  (SE´s)  Itacaiúnas  e  Itupiranga.  Para  comprovar  a  nocividade  desses 
    distúrbios nessas SE´s,  foram  realizadas  campanhas de medição para obtenção de 
    resultados  práticos  e,  então,  executadas  simulações  envolvendo  estudos  de  curto-
    circuito,  fluxo  de  carga  e  propagação  de  harmônicos,  de  forma  a  se  obter  um 
    diagnóstico  analítico  sobre  as  situações  encontradas  e  assim,  ser  possível  emitir 
    recomendações  para  a mitigação  dos  problemas  detectados. Este  trabalho  será  de 
    grande  valia  à Concessionária  de Energia Elétrica,  podendo  ser  tomado  como uma 
    das  referências  para  estudos  de  qualidade  de  energia  elétrica,  em  outras 
    subestações,  além  de  dar  embasamento  experimental  às  futuras  cobranças  da 
    ANEEL,  com  relação  à  implantação  dos  Procedimentos  de Distribuição  de  Energia 
    Elétrica no Sistema Elétrico Nacional (PRODIST)
    Nos últimos anos, o desenvolvimento sócio econômico da Região Sudeste do Estado do Pará, tem sido causado principalmente pela exploração e processamento industrial de minérios, que agregado ao crescimento populacional, tem gerado grande evolução na  demanda  do  consumo  de  energia  elétrica,  devido  à  instalação  cada  vez  mais crescente de novas cargas  industriais, comerciais, residenciais e rurais monofásicas.  Todo  esse  aumento  de  carga  já  está  impactando  diretamente  o  desempenho  das subestações  distribuidoras  da  Concessionária  de  Energia  Elétrica,  no  que  tange  a manifestação  de  distúrbios  de  regime  permanente  causados  por  harmônicas,  tais como  zumbidos  em  transformador  de  força  e  rompimento  de  condutores  de média tensão.  Estes  distúrbios  são  apresentado  em  um  estudo  de  caso  envolvendo  as Subestações  (SE´s)  Itacaiúnas  e  Itupiranga.  Para  comprovar  a  nocividade  desses distúrbios nessas SE´s,  foram  realizadas  campanhas de medição para obtenção de resultados  práticos  e,  então,  executadas  simulações  envolvendo  estudos  de  curto-circuito,  fluxo  de  carga  e  propagação  de  harmônicos,  de  forma  a  se  obter  um diagnóstico  analítico  sobre  as  situações  encontradas  e  assim,  ser  possível  emitir recomendações  para  a mitigação  dos  problemas  detectados. Este  trabalho  será  de grande  valia  à Concessionária  de Energia Elétrica,  podendo  ser  tomado  como uma das  referências  para  estudos  de  qualidade  de  energia  elétrica,  em  outras subestações,  além  de  dar  embasamento  experimental  às  futuras  cobranças  da ANEEL,  com  relação  à  implantação  dos  Procedimentos  de Distribuição  de  Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional (PRODIST)

  • MARCELO NOBUYUKI KAWAKATSU
  • Superfícies eletromagnéticas de microondas com 
    controle do regime de trapped-mode

    Superfícies eletromagnéticas de microondas com controle do regime de trapped-mode

  • Data: 09/03/2012
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  • Neste trabalho foram investigadas superfícies seletivas de frequência (FSSs) com 
    ressonância de alto fator de qualidade (fator Q) e independência da polarização para uma 
    onda plana com incidência normal. Estas  FSSs são baseadas em um arranjo planar de 
    metalizações sobre um substrato. Um alto fator Q é obtido por meio da excitação do 
    trapped-mode e a independência da polarização, por meio da alta simetria rotacional dos 
    elementos que compõe o arranjo. Para o projeto de  FSSs com controle do regime de 
    trapped-mode, foram utilizados substratos feitos de materiais com possibilidade de controle 
    de suas propriedades elétricas ou magnéticas (ferrite magnetizada ou silício ativado 
    oticamente). O arranjo de dois anéis concêntricos em um substrato dielétrico analisado 
    neste trabalho apresenta uma ressonância de  trapped-mode com fator Q em torno de 12 e 
    transmitância máxima de 70 %. Com a utilização de um substrato de ferrite magnetizada 
    nesse arranjo, é mostrado que é possível deslocar a frequência de ressonância do  trapped-
    mode em torno de 20 %, sem degradação significativa da ressonância de transmisão. Com o 
    emprego de um substrato de silício ativado opticamente, é demonstrado que é possível 
    realizar um chaveamento praticamente completo da banda de transmissão desse arranjo. 
    Para realização das simulações computacionais foram utilizados o método dos momentos 
    no domínio espectral (SDMM) e os programas comerciais Ansoft Designer 5 Planar EM e 
    CST 2009.

    Neste trabalho foram investigadas superfícies seletivas de frequência (FSSs) com ressonância de alto fator de qualidade (fator Q) e independência da polarização para uma onda plana com incidência normal. Estas FSSs são baseadas em um arranjo planar de metalizações sobre um substrato. Um alto fator Q é obtido por meio da excitação do trapped-mode e a independência da polarização, por meio da alta simetria rotacional dos elementos que compõe o arranjo. Para o projeto de FSSs com controle do regime de  rapped-mode, foram utilizados substratos feitos de materiais com possibilidade de controle de suas propriedades elétricas ou magnéticas (ferrite magnetizada ou silício ativado oticamente). O arranjo de dois anéis concêntricos em um substrato dielétrico analisado neste trabalho apresenta uma ressonância de trapped-mode com fator Q em torno de 12 e transmitância máxima de 70 %. Com a utilização de um substrato de ferrite magnetizada nesse arranjo, é mostrado que é possível deslocar a frequência de ressonância do trappedmode em torno de 20 %, sem degradação significativa da ressonância de transmisão. Com o emprego de um substrato de silício ativado opticamente, é demonstrado que é possível realizar um chaveamento praticamente completo da banda de transmissão desse arranjo. Para realização das simulações computacionais foram utilizados o método dos momentos no domínio espectral (SDMM) e os programas comerciais Ansoft Designer 5 Planar EM e CST 2009.

  • DIONISIO RAONY DE SOUZA RIBEIRO
  • ANÁLISE DE PROPAGAÇÃO DE ONDAS 
    ELETROMAGNÉTICAS NA FAIXA DE MICROONDAS EM 
    AMBIENTE INDOOR COM MÉTODO 3D FDTD E FDTD 2D 
    MODIFICADO
    ANÁLISE DE PROPAGAÇÃO DE ONDAS ELETROMAGNÉTICAS NA FAIXA DE MICROONDAS EM AMBIENTE INDOOR COM MÉTODO 3D FDTD E FDTD 2D MODIFICADO

  • Data: 08/03/2012
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  • Este trabalho propõe ferramentas de baixo custo computacional e de boa precisão 
    que  permitam  a  caracterização  da  propagação  de microondas  eletromagnéticas  em  ambientes 
    interiores.  Estudou-se  a  aplicação  do método  numérico  das  diferenças  finitas  no  domínio  do 
    tempo  (FDTD)  para  modelagem  da  propagação  de  ondas  nestes  ambientes.  Para  isso,  foi 
    implementada  uma  nova  abordagem  deste  método  que  aproxima  os  resultados  obtidos  na 
    formulação  do  método  em  duas  dimensões  aos  resultados  obtidos  em  3D.  Apresenta-se  um 
    estudo  comparativo  entre  a  precisão,  o  desempenho  e  o  requisito  de  recursos  computacionais 
    entre  as  duas  formulações  desse método.  Para  aplicar  a  formulação  em  3D,  um  software  em 
    linguagem  FORTRAN  foi  escrito  com  o  método  FDTD  paralelizado  pela  biblioteca  MPI. 
    Posteriormente, um cluster de arquitetura Beowulf de quatro máquinas iguais foi construído para 
    simular  as  rotinas  geradas  no  trabalho.  Após  a  validação  do  método  FDTD  modificado, 
    apresenta-se  a utilização do mesmo para a caracterização de um ambiente  interior quanto  suas 
    perdas.  A  interpretação  destes  dados  foi  realizada  para  obter  a  distribuição  estatística  do 
    parâmetro n de perdas por propagação para o ambiente. A relevância deste trabalho encontra-se 
    no fato de não haver, na literatura pesquisada, trabalhos que apresentassem o método FDTD 2D 
    modificado  para  propagação  em  ambientes  interiores  e  que  utilizassem  dados  simulados  para 
    análise estatística.
    Este trabalho propõe ferramentas de baixo custo computacional e de boa precisão que  permitam  a caracterização  da  propagação  de microondas  eletromagnéticas  em  ambientes interiores.  Estudou-se a  aplicação  do método  numérico  das  diferenças  finitas  no  domínio  do tempo  (FDTD)  para modelagem  da  propagação  de  ondas  nestes  ambientes.  Para  isso,  foi implementada  uma  nova abordagem  deste  método  que  aproxima  os  resultados  obtidos  na formulação  do  método  em duas  dimensões  aos  resultados  obtidos  em  3D.  Apresenta-se  um estudo  comparativo  entre  a precisão,  o  desempenho  e  o  requisito  de  recursos  computacionais entre  as  duas  formulações desse método.  Para  aplicar  a  formulação  em  3D,  um  software  em linguagem  FORTRAN  foi escrito com  o  método  FDTD  paralelizado  pela  biblioteca  MPI. Posteriormente, um cluster de arquitetura Beowulf de quatro máquinas iguais foi construído para simular  as  rotinas  geradas  no  trabalho.  Após a  validação  do  método  FDTD  modificado, apresenta-se  a utilização do mesmo para a caracterização de um ambiente  interior quanto  suas perdas.  A  interpretação  destes  dados  foi  realizada  para obter  a  distribuição  estatística  do parâmetro n de perdas por propagação para o ambiente. A relevância deste trabalho encontra-se no fato de não haver, na literatura pesquisada, trabalhos que apresentassem o método FDTD 2D modificado  para  propagação  em  ambientes  interiores  e  que utilizassem  dados  simulados  para análise estatística.

  • REINALDO BOULHOSA RAMOS DA SILVA JUNIOR
  •  

    GERENCIAMENTO DE MOBILIDADE TRANSPARENTE 
    COM SUPORTE INTEGRADO A QOS/QOE EM REDES 
    HETEROGÊNEAS

    GERENCIAMENTO DE MOBILIDADE TRANSPARENTE COM SUPORTE INTEGRADO A QOS/QOE EM REDES HETEROGÊNEAS

     

  • Data: 29/02/2012
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  •  

    Os  avanços  nas  tecnologias  de  comunicação  sem  fio,  a  demanda  por  novas 
    aplicações multimídia em  tempo real, com requisitos de Qualidade de Serviço (QoS) e 
    Qualidade de Experiência (QoE), e a proliferação de equipamentos móveis, originam o 
    surgimento  de  soluções  que  permitem  mobilidades  horizontais  e  verticais  em  redes 
    heterogêneas,  de modo  transparente.  Esses  dispositivos  móveis  apresentam  múltiplas 
    interfaces sem fio, onde os usuários se conectam para realizar tarefas e serviços variados 
    no seu dia a dia, mediante a tecnologia de redes diferentes, proporcionando um cenário 
    heterogêneo  com  diversas  oportunidades  de  conectividade  para  os  usuários  móveis. 
    Visando solucionar o problema de várias conexões, feitas por usuários móveis, em uma 
    mesma  rede Wi-Fi  (Wireless  Fidelity)  e/ou WiMAX  (Worldwide  Interoperability  for 
    Microwave  Access)  com  diferentes  serviços  executados,  porém,  utilizando 
    incorretamente  a  rede,  esta  dissertação  propõe  uma  técnica  hierárquica  de decisão  de 
    mobilidade transparente, baseada em uma função de custo, no padrão IEEE 802.21 e no 
    mapeamento de classes de serviço para garantir QoS/QoE para usuários em períodos de 
    mobilidade  chamada  de MIH2Q,  onde  essa  política  informa  a  melhor  rede  para  ser 
    utilizada,  de  acordo  com  o  serviço  utilizado  pelo  usuário  móvel.    A  avaliação  do 
    impacto e os benefícios da proposta são feitas através de simulação no NS-2 (Network 
    Simulator - version 2) e no evalvid, utilizando métricas de QoS e QoE para verificação 
    dos resultados. 

    Os  avanços  nas  tecnologias  de  comunicação  sem  fio,  a  demanda  por  novas aplicações multimídia em  tempo real, com requisitos de Qualidade de Serviço (QoS) e Qualidade de Experiência (QoE), e a proliferação de equipamentos móveis, originam o surgimento  de  soluções  que  permitem  mobilidades  horizontais  e  verticais  em  redes heterogêneas,  de modo  transparente.  Esses  dispositivos  móveis  apresentam  múltiplas interfaces sem fio, onde os usuários se conectam para realizar tarefas e serviços variados no seu dia a dia, mediante a tecnologia de redes diferentes, proporcionando um cenário heterogêneo  com  diversas  oportunidades  de  conectividade  para  os  usuários  móveis. Visando solucionar o problema de várias conexões, feitas por usuários móveis, em uma mesma  rede Wi-Fi  (Wireless  Fidelity)  e/ou WiMAX  (Worldwide  Interoperability  for Microwave  Access)  com  diferentes  serviços  executados,  porém,  utilizando incorretamente  a  rede,  esta  dissertação  propõe  uma  técnica  hierárquica  de decisão  de mobilidade transparente, baseada em uma função de custo, no padrão IEEE 802.21 e no mapeamento de classes de serviço para garantir QoS/QoE para usuários em períodos de mobilidade  chamada  de MIH2Q,  onde  essa  política  informa  a  melhor  rede  para  ser utilizada,  de  acordo  com  o  serviço  utilizado  pelo  usuário  móvel.    A  avaliação  do impacto e os benefícios da proposta são feitas através de simulação no NS-2 (Network Simulator - version 2) e no evalvid, utilizando métricas de QoS e QoE para verificação dos resultados. 

     

  • KÁSSIO LEONARDO DA SILVA MACHADO
  • ROTEAMENTO MULTICAMADA BASEADO EM EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E QUALIDADE DE ENLACE PARA REDES DE SENSORES SEM FIO
  • Data: 28/02/2012
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  • A pesquisa apresentada nesta dissertação descreve a elaboração de um protocolo de roteamento para aplicações de Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) em cidade inteligentes com forte restrição de energia e alta densidade de nodos. Através do estudo dos principais objetivos da comunica¸c˜ao de dados e do levantamento do estado-da-arte sobre os protocolos de roteamento e tecnologias para RSSF, a proposta contempla requisitos como: vazão de dados, confiabilidade de entrega e eficiência energética. A pesquisa apresenta em detalhes o protocolo AODV (Ad hoc On Demand Distance Vector), bem como sua relevância no contexto de RSSF devido a sua popularidade entre as plataformas de dispositivos comercializados. Além disso, são apresentados protocolos derivados do AODV, e a ausência de uma propostarobusta capaz de contemplar os requisitos levantados. O protocolo REL (Routing by Energy and Link Quality) ´e o resultado da pesquisa levantada e a proposta de solução para roteamento plano sob demanda baseado em eficiência energética e qualidade de enlace para prover um roteamento escalável, capaz de realizar balanceamento de carga e prolongar o tempo de vida da rede. O protocolo REL foi avaliado através de simulação e tesbed, a fim de garantir validação da proposta em ambiente real de escala reduzida e simulado de alta densidade. Os resultados mostraram que o protocolo REL apresenta considerável melhoria de entrega de dados através da escolha de enlaces confiáveis de transmissão e menos suscetíveis a erro, além de moderado consumo de energia capaz de prolongar o tempo de vida da rede, evitando a saturação prematura de nodos.
  • FABRICIO DE SOUZA FARIAS
  • IDENTIFICAÇÃO E ESTIMAÇÃO DE RUÍDO EM REDES DSL: UMA ABORDAGEM BASEADA EM INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL
  • Data: 25/01/2012
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  • Este trabalho propõe a utilização de técnicas de inteligência computacional objetivando identificar e estimar a potencia de ruídos em redes Digital Subscriber Line ou Linhas do Assinante Digital (DSL) em tempo real. Uma metodologia baseada no Knowledge Discovery in Databases ou Descobrimento de Conhecimento em Bases de Dados (KDD) para detecção e estimação de ruídos em tempo real, foi utilizada. KDD é aplicado para selecionar, pré-processar e transformar os dados antes da etapa de aplicação dos algoritmos na etapa de mineração de dados. Para identificação dos ruídos o algoritmo tradicional backpropagation baseado em Redes Neurais Artificiais (RNA) é aplicado objetivando identificar o tipo de ruído em predominância durante a coleta das informações do modem do usuário e da central. Enquanto, para estimação o algoritmo de regressão linear e o algoritmo híbrido composto por Fuzzy e regressão linear foram aplicados para estimar a potência em Watts de ruído crosstalk ou diafonia na rede. Os resultados alcançados demonstram que a utilização de algoritmos de inteligência computacional como a RNA são promissores para identificação de ruídos em redes DSL, e que algoritmos como de regressão linear e Fuzzy com regressão linear (FRL) são promissores para a estimação de ruídos em redes DSL.
2011
Descrição
  • JOSE GUILHERME CASTRO DE ALMEIDA
  • SISTEMA DE CONTROLE BASEADO EM LÓGICA FUZZY PARA REGULAGEM DE TEMPERATURA EM AQUECEDOR DE ÓLEO TÉRMICO DA PLANTA DE ANODO VERDE DA ALBRÁS

  • Data: 23/12/2011
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  • Neste trabalho são apresentados os resultados de uma técnica que permitiu implementar a estratégia de controle de temperatura do aquecedor de óleo térmico da fabrica de Anodo Verde da Albrás Alumínio Brasileiro S/A. No projeto utilizou-se um sistema hierarquizado baseado em conjuntos e lógica Fuzzy. O uso dessa metodologia fez com que o sistema fosse capaz de reagir adequadamente diante das variações do ponto de operação do aquecedor, pois o controle Fuzzy exibe algumas características do aprendizado humano, sendo considerado um exemplo de inteligência artificial. O aquecedor de óleo térmico é fundamental no processo de fabricação de blocos inódicos, utilizados como pólo positivo no processo de eletrólise na obtenção do alumínio primário. O sistema de óleo térmico aquece os misturadores e pré-aquecedor de coque, mantendo a temperatura desses equipamentos dentro dos limites estabelecidos pela engenharia de processo. A variável temperatura impacta diretamente na energia de mistura da pasta e na qualidade do produto final, que é o bloco anódico. A metodologia apresentada permitiu alcançar um controle de temperatura que atendeu satisfatoriamente os parâmetros de processo. O programa foi desenvolvido em linguagem ladder é executado em controladores lógicos programáveis (CLP’S) da Rockwell Automation. O controle já está em plena operação nas fábricas de anodos e os resultados obtidos demonstram a eficácia e viabilidade do sistema, que futuramente estará sendo implementado no controle de outros equipamentos da Albrás.

  • ALAN TEIXEIRA DA SILVA
  • PREDIÇÃO DOS CAMPOS ELÉTRICOS NA FAIXA DE ONDAS MÉDIAS EM AMBIENTE RURAL ATRAVÉS DAS EQUAÇÕES PARABÓLICAS

  • Data: 19/12/2011
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  • O BRASIL ESTÁ REALIZANDO TESTES PARA SELECIONAR O PADRÃO DE TRANSMISSÃO DIGITAL A SER ADOTADO. SISTEMAS COMO O DIGITAL RADIO MONDIALE (DRM) E RÁDIO DE ALTA DEFINIÇÃO (HD RADIO), DESENVOLVIDO APENAS PARA FREQUÊNCIAS ABAIXO DE 30 MHZ PERMITEM A OPERAÇÃO COM LARGURA DE BANDA COMPATÍVEL COM A UTILIZADA NO PAÍS, ABRINDO A POSSIBILIDADE DE COEXISTÊNCIA DE RADIOFUSÃO ANALÓGICA E DIGITAL. PARA QUALQUER SISTEMA A SER ADOTADO SÃO NECESSÁRIOS ESTUDOS QUE PERMITEM UMA MELHOR GESTÃO DO ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO, QUE EXIGE CONHECIMENTO REAL DO ALCANCE DO SINAL. A PROPAGAÇÃO DE ONDAS ELETROMAGNÉTICAS NA FAIXA DE ONDAS MÉDIAS (MW) É CARACTERIZADA PELA DEPENDÊNCIA DO CAMPO EM RELAÇÃO AOS PARÂMETROS ELÉTRICOS DO SOLO. PARA CONTRIBUIR PARA O PLANEJAMENTO E ADAPTAÇÃO DO PLANO BÁSICO DE RADIOFUSÃO EM ONDA MÉDIA. PMWB, A INCLUSÃO DE NOVAS ESTAÇÕES QUE OPERAM PRINCIPALMENTE EM SIMULCAST-CANAL, TORNA-SE NECESSÁRIO DESENVOLVER FERRAMENTAS QUE PERMITEM A AVALIAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS DO SOLO ONDE NÃO FORNECE DADOS PRECISOS, PERMITINDO UMA REVISÃO DE MODELOS TEÓRICOS PARA PREVER A ADOÇÃO, CONTRIBUINDO PARA A IMPLANTAÇÃO DO RÁDIO DIGITAL EM NOSSO PAÍS. ESTE TRABALHO APRESENTA OS RESULTADOS DOS ENSAIOS DE CAMPO REALIZADOS PELA ANATEL (AGÊNCIA NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES) E RADIOBRÁS PARA ANALISAR UM SISTEMA DE DRM (DIGITAL RADIO MONDIALE) NA FAIXA DE ONDAS MÉDIAS. FOI GERADA UMA POTÊNCIA DE 50KW, COM ANTENAS OMNI-DIRECIONAIS OPERANDO NA FREQUÊNCIA DE 980KHZ E UTILIZANDO UM VEICULO DE MEDIÇÃO PARA RECEPÇÃO FIXA E MÓVEL. VÁRIAS VIAS RADIAIS FORAM PERCORRIDAS A PARTIR DO TRANSMISSOR LOCALIZADO UM UMA ÁREA URBANA E RURAL NOS ENTORNOS DA CAPITAL DO BRASIL, BRASILIA, A PARTIR DESSES DADOS É PROPOSTO UM MODELO PARA AVALIAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS DO SOLO CORRESPONDENTE AO CAMPO ELÉTRICO, ATRAVÉS DA APLICAÇÃO DO MÉTODO DE EQUAÇÕES PARABÓLICAS E COMPROVAÇÃO DA EFICÁCIA DO MODELO PROPOSTO.

  • DILERMANDO RAMALHO DE MELO
  • ANTENAS COMPACTAS DE MICROONDAS DE BANDA LARGA E BANDA ULTRA-LARGA (UWB)

  • Data: 16/12/2011
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  • OS ULTIMOA ANOS, COM OS SURGIMENTO DE NOVOS SERVIÇOS E EQUIPAMENTOS PARA O SISTEMA DE COMUNICAÇÃO MOVEL COM MAIORES LARGURAS DE BANDA DE OPERAÇÃO E OCUPANDO ESPAÇOS CADA VEZ MENORES, O DESENVOLVIMENTO DE NOVAS ANTENAS DE BANDAS LARGAS E COM DIMENSÕES PEQUENAS SE TORNOU UM DOS PRINCIPAIS DISAFIOS DAS PESQUISAS NA ÁREA DE ANTENAS. NESTE TRABALHO DUAS ESTRUTURAS DE ANTENAS DE BANDAS LARGAS E DIMENSÕES REDUZIDAS FORAM ANALISADAS E OTIMIZADAS. NA PRIMEIRA PARTE , A ANTENA FILAMENTAR MONOPOLO DOBRADO (WIRE BUILT-IN FOLDED MONOPOLE ANTENNA, W-BFMA) FOI INVESTIGADA E TEVE SUA LARGURA DE BANDA OTIMIZADA, CONECTADA A ALINHA DE ALIMENTAÇÃO EM DIFERENTES IMPEDANCIAS. PARA MODELAR A ESTRUTURA DA ANTENA W-BFMA FOI USADO METODO NUMERO DOS MOMENTOS (METHOD OF MOMENTS - MoM), E PARA SUA OTIMIZAÇÃO OS METODOS: PARAMETRICOS, HILL CLIMBING E ALGORITMO GENETICO (AG). PROGRAMAS COMPUTACIONAIS BASEADOS NA LINGUAGEM MATLAB FORAM DESENVOLVIDOS PARA MODELAGEM, OTIMIZAÇÃO E CALCULOS DAS PRINCIPAIS CURVAS CARACTERISTICAS DA ANTENAS W-BFMA. NA SEGUNDA PARTE, DUAS DIFERENTES CONFIGURAÇÕES DE ANTENAS MONOPLOS PLANOS USANDO A TECNOLOGIA BANDA ULTRA-LARGA (ULTRA-WIDEBAND ANTENNA, UWB) FORAM INVESTIGADAS E OTIMIZADAS COM A JUDA  DO PROGRAMA COMERCIAL COMPUTER SIMULATION TECHNOLOGY (CST) MICROWAVE STUDIO. AMBAS AS ANTENAS UWB FORAM ALIMENTADAS POR UMA LINHA DE MICROFITA (MICROSTRIP LINE) NA IMPEDANCIA DE 50Ω. A ANTENA UWB QUE APRESENTOU MELHOR RESULTADO TEVE O SEU PROTOTIPO CONSTRUIDO, AS PRINCIPAIS CURVAS CARACTERISTICAS, TAIS COMO: PERDA DE RETORNO, GANHO, DISTRIBUIÇÃO DE CORRENTE E DIAGRAMA DE RADIAÇÃO FORAM ANALISADAS. OS RESULTADOS SIMULADOS FORAM COMPARADOS COM RESULTADOS OBTIDOS EXPERIMENTALMENTE.

  • JOÃO VICTOR COSTA CARMONA
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    ANÁLISE E DESEMPENHO DE TRÁFEGO TRIPLE PLAY EM REDES PLC DE BAIXA TENSÃO

     

  • Data: 15/12/2011
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    Este  trabalho  faz  uma  análise  de  desempenho  de  aplicações  triple  play  através  da 
    tecnologia  Power  Line  Communication,  fazendo  uma  abordagem  direcionada  para 
    qualidade  de  serviço  e  qualidade  de  experiência.  Apresenta  resultados  obtidos  em 
    cenários  residenciais  onde  o  uso  desta  tecnologia  como  última milha mostra-se  uma 
    solução  passível  de  implementação  diante  dos  testes  realizados  com  transmissões  de 
    chamadas VoIP,  transmissões de vídeo em alta definição e dados. O conceito de  rede 
    doméstica, interligando todos os pontos de uma casa, vem representando um novo rumo 
    na definição de um padrão global, no qual a  transmissão de dados por meio da  fiação 
    elétrica  será  uma  das  tecnologias  empregadas  e  de  maior  destaque.  Também  será 
    mostrado o desempenho das métricas avaliadas como jitter, largura de banda, perda de 
    pacotes, PSNR, MOS, VQM, SSIM e suas correlações. 

    Este  trabalho  faz  uma  análise  de  desempenho  de  aplicações  triple  play  através  da tecnologia  Power  Line  Communication,  fazendo  uma  abordagem  direcionada  para qualidade  de  serviço  e  qualidade  de  experiência.  Apresenta  resultados  obtidos  em cenários  residenciais  onde  o  uso  desta  tecnologia  como  última milha mostra-se  uma solução  passível  de  implementação  diante  dos  testes  realizados  com  transmissões  de chamadas VoIP,  transmissões de vídeo em alta definição e dados. O conceito de  rede doméstica, interligando todos os pontos de uma casa, vem representando um novo rumo na definição de um padrão global, no qual a  transmissão de dados por meio da  fiação elétrica  será  uma  das  tecnologias  empregadas  e  de  maior  destaque.  Também  será mostrado o desempenho das métricas avaliadas como jitter, largura de banda, perda de pacotes, PSNR, MOS, VQM, SSIM e suas correlações. 

     

  • JOSE ALBERTO SILVA DE SA
  • DESCARGAS ATMOSFÉRICAS NA AMAZÔNIA: Reconhecimento e análise dos parâmetros de interesse para o planejamento estratégico dos sistemas de proteção de linhas de transmissão

  • Data: 15/12/2011
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  • A transmissão de energia elétrica a longas distâncias é um elemento estratégico para o Brasil devido suas dimensões continentais. A expansão das linhas de transmissão e subestações do Sistema Interligado Nacional (SIN), prevista em futuro próximo para a Região Norte do Brasil, precisa ser planejada e executada de forma eficiente para garantir um ambiente competitivo na geração e comercialização de energia elétrica. Dentre todos os cuidados no planejamento das linhas de transmissão para o seu bom funcionamento, a proteção contra descargas atmosféricas vem recebendo destaque, principalmente quando se tratam de novas instalações em regiões cujos parâmetros de interesse para o planejamento da proteção das linhas são pouco conhecidos ou até mesmo indisponíveis, como é o caso da Região Amazônica. Este trabalho objetivou reconhecer e analisar os parâmetros de interesse para o planejamento estratégico dos sistemas de proteção de linhas de transmissão contra descargas atmosféricas nessa Região. A pesquisa teve caráter exploratório e descritivo, sendo desenvolvida em três fases: A primeira, composta por levantamento e análise de parâmetros físicos das descargas atmosféricas registradas pela Rede de Detecção de Raios do Sistema de Proteção da Amazônia (RDR-SIPAM). A segunda constituída de levantamento e análise de dados atmosféricos para desenvolvimento de algoritmos de previsão de raios e de reconhecimento de padrões de tempo severo, baseados em técnicas de inteligência computacional. A terceira fase formada por uma proposta metodológica para a análise de exposição dos elementos de torres elevadas das linhas de transmissão. A pesquisa permitiu: a) reconhecer características dos raios nuvem-solo (negativos e positivos) como corrente de pico, tempo de subida e de descida da onda e derivada máxima; b) desenvolver algoritmos de reconhecimento de padrões de tempestade de raios e de previsão de descargas atmosféricas na Amazônia; e c) criar um procedimento metodológico para a realização da análise de exposição dos elementos das linhas de transmissão (cabos pára-raios, cabos fase e torre) às descargas atmosféricas, sendo todos estes produtos gerados considerados críticos para um planejamento estratégico dos sistemas de proteção de linhas de transmissão na Amazônia.

  • VICTOR DE ANDRADE MACHADO
  • UM MODELO CROSS LAYER PARA PREDIÇÃO DE PARÂMETROS DE DESEMPENHO EM REDES SEM FIO BASEADOS EM OFDM

  • Orientador : CARLOS RENATO LISBOA FRANCES
  • Data: 28/11/2011
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  • Esta dissertação tem como objetivo o desenvolvimento de um modelo matemático capaz de 
    ajustar dados obtidos através de campanhas de medição por meio de um protótipo de um 
    cenário da  tecnologia WiMAX. As  campanhas de medição  foram  feitas  na Universidade 
    Federal do Pará. Foram utilizadas antenas WiMAX, sendo uma como servidor,  localizada 
    em  cima  do  prédio  do  Laboratório  de  Planejamento  de  Redes  de  Alto  Desempenho 
    (LPRAD), e a outra, receptora, que ficou em cima de um móvel para que os pontos fossem 
    coletados. O método de ajuste utilizado foi o dos Mínimos Quadrados Lineares. Por meio 
    dos dados coletados, aplica-se o método e estuda seu comportamento, verificando o quanto 
    a otimização  foi eficiente nos casos  apresentados. A utilização da  tecnologia em questão 
    como  acesso  à  Internet  em  alguns  programas  como  o  NAVEGAPARÁ,  a  busca  de 
    melhoramentos ou criação de modelos de propagação e a análise cross-layer das métricas 
    utilizadas no  trabalho, como a  influência da  relação  sinal-ruído na perda de quadros,  são 
    fatores motivadores para a pesquisa desta dissertação
    Esta dissertação tem como objetivo o desenvolvimento de um modelo matemático capaz de ajustar dados obtidos através de campanhas de medição por meio de um protótipo de um cenário da  tecnologia WiMAX. As  campanhas de medição  foram  feitas  na Universidade Federal do Pará. Foram utilizadas antenas WiMAX, sendo uma como servidor,  localizada em  cima  do  prédio  do  Laboratório  de  Planejamento  de  Redes  de  Alto  Desempenho (LPRAD), e a outra, receptora, que ficou em cima de um móvel para que os pontos fossem coletados. O método de ajuste utilizado foi o dos Mínimos Quadrados Lineares. Por meio dos dados coletados, aplica-se o método e estuda seu comportamento, verificando o quanto a otimização  foi eficiente nos casos  apresentados. A utilização da  tecnologia em questão como  acesso  à  Internet  em  alguns  programas  como  o  NAVEGAPARÁ,  a  busca  de melhoramentos ou criação de modelos de propagação e a análise cross-layer das métricas utilizadas no  trabalho, como a  influência da  relação  sinal-ruído na perda de quadros,  são fatores motivadores para a pesquisa desta dissertação

  • ADALBERY RODRIGUES CASTRO
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    Implementac~ao em FPGA de Algoritmos para
    Classi cac~ao de Modulac~ao em Radio Cognitivo

    Implementac~ao em FPGA de Algoritmos paraClassi cac~ao de Modulac~ao em Radio Cognitivo

     

  • Data: 25/11/2011
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    As tecnicas de radio cognitivo v^em sendo bastante pesquisadas por poderem aumentar a
    e cacia dos sistemas de comunicac~ao. A classi cac~ao de modulac~ao e um dos modulos da
    etapa de sensoriamento espectral que mais demanda esforco computacional. Esta tese tem
    como objetivo principal o desenvolvimento de novos algoritmos e estrategias para classi cac~ao
    de modulac~ao em radio cognitivo, com especial ^enfase na implementac~ao em tempo real,
    utilizando FPGA. Nesse contexto, uma das contribuic~oes e o desenvolvimento de um IP core
    consistindo de uma SVM (support vector machine) para funcionar como um \classi cador
    universal", que pode ser facilmente programado e otimizado com base em um extrator de
    caractersticas (front end). O SVM IP core da suporte a multiplas classes (n~ao e restrito a
    problemas binarios) e pode ser utilizado em qualquer aplicac~ao de reconhecimento de padr~oes.
    No contexto de classi cac~ao de modulac~ao, a presente tese tambem avalia o desempenho da
    SVM considerando dois extratores de caractersticas: CSS (concatenated sorted symbols) e
    HISTO. O CSS foi proposto por nosso grupo e usa os smbolos ordenados de uma modulac~ao
    digital linear para representar a modulac~ao. O extrator HISTO consiste no histograma desses
    smbolos, o que evita a necessidade de ordenac~ao dos mesmos. Foram projetadas arquiteturas
    dedicadas para os extratores, que foram modeladas em VHDL, sintetizadas em FPGA e
    comparadas. As implementac~oes foram otimizadas gradualmente, foram mostradas varias
    etapas de concepc~ao e implementac~ao dos classi cadores de modulac~ao. Os resultados obtidos
    mostram a viabilidade do sistema de classi cac~ao desenvolvido, o qual pode ser usado n~ao
    apenas em radio cognitivo mas tambem em aplicac~oes militares.

    As tecnicas de radio cognitivo v^em sendo bastante pesquisadas por poderem aumentar ae cacia dos sistemas de comunicac~ao. A classi cac~ao de modulac~ao e um dos modulos daetapa de sensoriamento espectral que mais demanda esforco computacional. Esta tese temcomo objetivo principal o desenvolvimento de novos algoritmos e estrategias para classi cac~aode modulac~ao em radio cognitivo, com especial ^enfase na implementac~ao em tempo real,utilizando FPGA. Nesse contexto, uma das contribuic~oes e o desenvolvimento de um IP coreconsistindo de uma SVM (support vector machine) para funcionar como um \classi cadoruniversal", que pode ser facilmente programado e otimizado com base em um extrator decaractersticas (front end). O SVM IP core da suporte a multiplas classes (n~ao e restrito aproblemas binarios) e pode ser utilizado em qualquer aplicac~ao de reconhecimento de padr~oes.No contexto de classi cac~ao de modulac~ao, a presente tese tambem avalia o desempenho daSVM considerando dois extratores de caractersticas: CSS (concatenated sorted symbols) eHISTO. O CSS foi proposto por nosso grupo e usa os smbolos ordenados de uma modulac~aodigital linear para representar a modulac~ao. O extrator HISTO consiste no histograma dessessmbolos, o que evita a necessidade de ordenac~ao dos mesmos. Foram projetadas arquiteturasdedicadas para os extratores, que foram modeladas em VHDL, sintetizadas em FPGA ecomparadas. As implementac~oes foram otimizadas gradualmente, foram mostradas variasetapas de concepc~ao e implementac~ao dos classi cadores de modulac~ao. Os resultados obtidosmostram a viabilidade do sistema de classi cac~ao desenvolvido, o qual pode ser usado n~aoapenas em radio cognitivo mas tambem em aplicac~oes militares.

     

  • CARLOS ALBERTO BRITO DA SILVA JUNIOR
  • ELETRÔNICA MOLECULAR VIA MÉTODOS HÍBRIDOS DFT/FGNE EM ANÉIS FENILAS ACOPLADOS A ELETRODOS METÁLICOS DE NANOTUBOS DE CARBONO: A REGRA DE CONFORMAÇÃO E QUIRALIDADE MOLECULAR
  • Orientador : JORDAN DEL NERO
  • Data: 11/11/2011

  • WESIN RIBEIRO ALVES
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    MODELOS PARA PREVISÃO DE CARGA A CURTO PRAZO ATRAVÉS DE REDES 
    NEURAIS ARTIFICIAIS COM TREINAMENTO BASEADO NA  
    TEORIA DA INFOMAÇÃO

    MODELOS PARA PREVISÃO DE CARGA A CURTO PRAZO ATRAVÉS DE REDES NEURAIS ARTIFICIAIS COM TREINAMENTO BASEADO NA  TEORIA DA INFOMAÇÃO

     

  • Data: 04/11/2011
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  •  

    O  conhecimento  prévio  do  valor  da  carga  é  de  extrema  importância  para  o  planejamento  e 
    operação dos sistemas de energia elétrica. Este trabalho apresenta os resultados de um estudo 
    investigativo da aplicação de Redes Neurais Artificiais do tipo Perceptron Multicamadas com 
    treinamento baseado na Teoria da  Informação para o problema de Previsão de Carga a curto 
    prazo.   A  aprendizagem  baseada  na  Teoria  da  Informação  se  concentra  na  utilização  da 
    quantidade  de  informação  (Entropia)  para  treinamento  de  uma  rede  neural  artificial.   Dois 
    modelos previsores  são apresentados  sendo que os mesmos  foram desenvolvidos a partir de 
    dados reais fornecidos por uma concessionária de energia.  Para comparação e verificação da 
    eficiência  dos modelos  propostos  um  terceiro modelo  foi  também  desenvolvido  utilizando 
    uma  rede neural com  treinamento baseado no critério clássico do erro médio quadrático. Os 
    resultados alcançados mostraram a eficiência dos sistemas propostos, que obtiveram melhores 
    resultados de previsão quando comparados  ao  sistema de previsão baseado na  rede  treinada 
    pelo critério do MSE e aos sistemas previsores já apresentados na literatura. 

    O  conhecimento  prévio  do  valor  da  carga  é  de  extrema  importância  para  o  planejamento  e operação dos sistemas de energia elétrica. Este trabalho apresenta os resultados de um estudo investigativo da aplicação de Redes Neurais Artificiais do tipo Perceptron Multicamadas com treinamento baseado na Teoria da  Informação para o problema de Previsão de Carga a curto prazo.   A  aprendizagem  baseada  na  Teoria  da  Informação  se  concentra  na  utilização  da quantidade  de  informação  (Entropia)  para  treinamento  de  uma  rede  neural  artificial.   Dois modelos previsores  são apresentados  sendo que os mesmos  foram desenvolvidos a partir de dados reais fornecidos por uma concessionária de energia.  Para comparação e verificação da eficiência  dos modelos  propostos  um  terceiro modelo  foi  também  desenvolvido  utilizando uma  rede neural com  treinamento baseado no critério clássico do erro médio quadrático. Os resultados alcançados mostraram a eficiência dos sistemas propostos, que obtiveram melhores resultados de previsão quando comparados  ao  sistema de previsão baseado na  rede  treinada pelo critério do MSE e aos sistemas previsores já apresentados na literatura. 

     

  • MARYSON DA SILVA ARAUJO
  • INFLUÊNCIA DE FAMÍLIA WAVELETS E SUAS ORDENS NO DESEMPENHO DE UM LOCALIZADOR DE FALTAS EM LINHAS AÉREAS DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA

  • Orientador : JOSE AUGUSTO LIMA BARREIROS
  • Data: 04/11/2011
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  •  

    Essa  dissertação  tem  por  objetivo  analisar  a  influência  de  famílias  wavelets  e  suas 
    ordens no desempenho de um algoritmo de  localização de  faltas a partir das ondas viajantes 
    de  dois  terminais  de  uma  linha  de  transmissão  aérea.  Tornou-se  objetivo  secundário  a 
    modelagem de um sistema elétrico de potência (SEP) para obtenção de um universo de faltas 
    que  validassem  o  localizador.  Para  isso,  parte  de  um  SEP  da  Eletrobrás-Eletronorte  em 
    500/230 kV foi modelado no Alternative Transient Program (ATP) utilizando-se parâmetros 
    reais. A Transformada Wavelet, via análise multiresolução  (AMR), é empregada valendo-se 
    de sua característica de localização temporal, permitindo caracterizações precisas de instantes 
    de  transitórios  eletromagnéticos  ocasionados  por  faltas,  as  quais  geram  ondas  que  ao  se 
    propagarem  em  direção  aos  terminais  da  linha  contêm  os  tempos  de  propagação  destas  do 
    local do defeito a tais terminais e podem ser convenientemente extraídos por tal transformada. 
    Pela metodologia  adotada  no  algoritmo,  a  diferença  entre  esses  tempos  determina  com  boa 
    exatidão o local de ocorrência da falta sobre a linha. Entretanto, um dos agentes variantes do 
    erro  nessa  estimação  é  a  escolha  da Wavelet  usada  na AMR  dos  sinais,  sendo,  portanto,  a 
    avaliação  dessa  escolha  sobre  o  erro,  objetivo  principal  do  trabalho,  justificada  pela  ainda 
    inexistente fundamentação científica que garanta a escolha de uma wavelet ótima a uma certa 
    aplicação. Dentre um leque de Wavelets discretas, obtiveram-se resultados adequados para 16 
    delas,  havendo  erros máximos  inferiores  aos  250 metros  estipulados  para  a  precisão. Duas 
    Wavelets,  a Db15 e a Sym17,  sobressaíram-se ao errarem,  respectivamente, 3,5 e 1,1 vezes 
    menos que as demais.  A metodologia empregada consta da: exportação dos dados das faltas 
    do ATP para o MATLAB®; aplicação da transformação modal de Clarke; decomposição dos 
    modos alfa e síntese dos níveis 1 de detalhes via AMR; cálculo de suas máximas magnitudes 
    e  determinação  dos  índices  temporais;  e  por  fim,  a  teoria  das  ondas  viajantes  equaciona  e 
    estima o local do defeito sobre a LT, sendo tudo isso programado no MATLAB e os erros de 
    localização analisados estatisticamente no Microsoft Excell
    ®. Ao final elaborou-se ainda uma 
    GUI (Guide User Interface) para a Interface Homem-Máquina (IHM) do localizador, servindo 
    também para análises gráficas de qualquer das contingências aplicadas ao SEP. Os resultados 

    Essa  dissertação  tem  por  objetivo  analisar  a  influência  de  famílias  wavelets  e  suas ordens no desempenho de um algoritmo de  localização de  faltas a partir das ondas viajantes de  dois  terminais  de  uma  linha  de  transmissão  aérea.  Tornou-se  objetivo  secundário  a modelagem de um sistema elétrico de potência (SEP) para obtenção de um universo de faltas que  validassem  o  localizador.  Para  isso,  parte  de  um  SEP  da  Eletrobrás-Eletronorte  em 500/230 kV foi modelado no Alternative Transient Program (ATP) utilizando-se parâmetros reais. A Transformada Wavelet, via análise multiresolução  (AMR), é empregada valendo-se de sua característica de localização temporal, permitindo caracterizações precisas de instantes de  transitórios  eletromagnéticos  ocasionados  por  faltas,  as  quais  geram  ondas  que  ao  se propagarem  em  direção  aos  terminais  da  linha  contêm  os  tempos  de  propagação  destas  do local do defeito a tais terminais e podem ser convenientemente extraídos por tal transformada. Pela metodologia  adotada  no  algoritmo,  a  diferença  entre  esses  tempos  determina  com  boa exatidão o local de ocorrência da falta sobre a linha. Entretanto, um dos agentes variantes do erro  nessa  estimação  é  a  escolha  da Wavelet  usada  na AMR  dos  sinais,  sendo,  portanto,  a avaliação  dessa  escolha  sobre  o  erro,  objetivo  principal  do  trabalho,  justificada  pela  ainda inexistente fundamentação científica que garanta a escolha de uma wavelet ótima a uma certa aplicação. Dentre um leque de Wavelets discretas, obtiveram-se resultados adequados para 16 delas,  havendo  erros máximos  inferiores  aos  250 metros  estipulados  para  a  precisão. Duas Wavelets,  a Db15 e a Sym17,  sobressaíram-se ao errarem,  respectivamente, 3,5 e 1,1 vezes menos que as demais.  A metodologia empregada consta da: exportação dos dados das faltas do ATP para o MATLAB®; aplicação da transformação modal de Clarke; decomposição dos modos alfa e síntese dos níveis 1 de detalhes via AMR; cálculo de suas máximas magnitudes e  determinação  dos  índices  temporais;  e  por  fim,  a  teoria  das  ondas  viajantes  equaciona  e estima o local do defeito sobre a LT, sendo tudo isso programado no MATLAB e os erros de localização analisados estatisticamente no Microsoft Excell®. Ao final elaborou-se ainda uma GUI (Guide User Interface) para a Interface Homem-Máquina (IHM) do localizador, servindo também para análises gráficas de qualquer das contingências aplicadas ao SEP. Os resultados alcançados demonstram uma otimização de performance em razão da escolha da wavelet mais adequada ao algoritmo e norteiam para uma aplicação prática do localizador.   

     

  • MIRIAM LUCIA CAMPOS SERRA DOMINGUES
  • ABORDAGEM PARA O DESENVOLVIMENTO DE UM ETIQUETADOR DE ALTA ACURÁRIA PARA O PORTUGUÊS DO BRASIL

  • Orientador : ELOI LUIZ FAVERO
  • Data: 21/10/2011
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  • A  etiquetagem  morfossintática  é  uma  tarefa  básica  requerida  por  muitas  aplicações  de processamento  de  linguagem natural,  tais  como  análise  gramatical  e  tradução  automática,  e
    por aplicações de processamento de fala, por exemplo, síntese de fala. Essa tarefa consiste em etiquetar  palavras  em  uma  sentença  com  as  suas  categorias  gramaticais.  Apesar  dessas aplicações  requererem  etiquetadores  que  demandem  maior  precisão,  os  etiquetadores  do estado da arte ainda alcançam acurácia de 96 a 97%. Nesta tese, são investigados recursos de
    corpus e de software para o desenvolvimento de um etiquetador com acurácia superior à do estado  da  arte  para  o  português  brasileiro. Centrada  em  uma  solução  híbrida  que  combina etiquetagem  probabilística  com  etiquetagem  baseada  em  regras,  a  proposta  de  tese  se
    concentra em um estudo exploratório sobre o método de etiquetagem, o tamanho, a qualidade, o  conjunto  de  etiquetas  e  o  gênero  dos  corpora  de  treinamento  e  teste,  além  de  avaliar  a
    desambiguização  de  palavras  novas  ou  desconhecidas  presentes  nos  textos  a  serem etiquetados. Quatro corpora  foram usados nos experimentos: CETENFolha, Bosque CF 7.4, Mac-Morpho e Selva Científica. O modelo de etiquetagem proposto partiu do uso do método de aprendizado baseado em  transformação (TBL) ao qual foram adicionadas  três estratégias, combinadas em uma arquitetura que integra as saídas (textos etiquetados) de duas ferramentas de uso livre, o TreeTagger e o -TBL, com os módulos adicionados ao modelo. No modelo de etiquetador  treinado com o corpus Mac-Morpho, de gênero  jornalístico,  foram obtidas  taxas de  acurácia  de  98,05%  na  etiquetagem  de  textos  do Mac-Morpho  e  98,27%  em  textos  do Bosque CF 7.4, ambos de gênero  jornalístico. Avaliou-se  também o desempenho do modelo de  etiquetador  híbrido  proposto  na  etiquetagem  de  textos  do  corpus  Selva  Científica,  de gênero científico. Foram identificadas necessidades de ajustes no etiquetador e nos corpora e, como  resultado,  foram alcançadas  taxas de acurácia de 98,07% no Selva Científica, 98,06% no conjunto de teste do Mac-Morpho e 98,30% em textos do Bosque CF 7.4. Esses resultados são  significativos, pois  as  taxas de  acurácia  alcançadas  são  superiores  às do  estado da  arte, validando o modelo proposto em busca de um etiquetador morfossintático mais confiável.

  • CARLOS NATALINO DA SILVA
  • UMA PROPOSTA DE ARQUITETURA PARA APLICAÇÕES INTERATIVAS PARA TV DIGITAL: UMA ABORDAGEM BASEADA EM ESTUDOS DE CASO
  • Orientador : CARLOS RENATO LISBOA FRANCES
  • Data: 30/09/2011

  • ELTON RAFAEL ALVES
  • MINERAÇÃO DE DADOS BASEADA EM INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL: UMA APLICAÇÃO À DETERMINAÇÃO DA TIPOLOGIA DE CURVAS DE CARGA
  • Orientador : UBIRATAN HOLANDA BEZERRA
  • Data: 13/09/2011

  • GERSON SERRA DE ALMEIDA
  • EXPANSÃO DA CAPACIDADE DE TRANSMISSÃO DE SISTEMAS ÓPTICOS ATRAVÉS DA TECNOLOGIA WDM: UM ESTUDO DE CASO SOBRE O SISTEMA DA ELETRONORTE

  • Orientador : JOAO CRISOSTOMO WEYL ALBUQUERQUE COSTA
  • Data: 05/09/2011
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  • xx

  • PETERSON MARCELO SANTOS YOSHIOKA
  • UMA ABORDAGEM PARA OTIMIZAÇÃO DO PERÍODO DE 
    SENSORIAMENTO EM RÁDIO COGNITIVO COM ALGORITMO 
    GENÉTICO MULTIOBJETIVO

    UMA ABORDAGEM PARA OTIMIZAÇÃO DO PERÍODO DE SENSORIAMENTO EM RÁDIO COGNITIVO COM ALGORITMO GENÉTICO MULTIOBJETIVO

  • Data: 25/08/2011
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  • A eficiência espectral em redes baseadas na  tecnologia de Rádio Cognitivo (RC) 
    pode  ser  comprometida  caso  o  rádio  seja  utilizado  por  muito  tempo  para  a 
    detecção  em  vez  da  transmissão  de  dados.  Por  isso,  tornam-se  necessários 
    esquemas de sensoriamento que  tenham o objetivo de obter o máximo possível 
    de  utilização  do  espectro,  evitando  sensoriamento  desnecessário,  bem  como, 
    obtendo o mínimo de interferência na transmissão do usuário primário decorrente 
    de detecção  incorreta de sua  transmissão. Neste  trabalho, propomos a utilização 
    de Algoritmos Genéticos para realizar a adaptação do período de sensoriamento. 
    O objetivo é obter um período de sensoriamento ótimo para os canais com vistas 
    a maximizar a descoberta de oportunidades no espectro e minimizar o overhead 
    decorrente  do  sensoriamento.  A  maioria  dos  trabalhos  relacionados  a  este 
    assunto  considera  que  o  overhead  de  sensoriamento  é  fixo,  não  levando  em 
    conta que alguns canais podem ter menor tolerância à interferência que outros. A 
    proposta apresentada neste trabalho pode adaptar-se aos requisitos de tolerância 
    à  interferência no canal  licenciado por meio da determinação de um período de 
    sensoriamento  que  otimize  as  oportunidades  para    qualquer  valor  de  overhead 
    definido. Nossa  proposta  consegue  obter  um  ganho  de  até  90%  em  relação  às 
    técnicas não otimizadas no número de oportunidades encontradas, até 40,9% no 
    ganho  de  transmissão  útil  e  obteve  uma  redução  no  tempo  de  interferência  de 
    66,83%, bem como resultados similares aos obtidos por uma proposta otimizada 
    presente na  literatura, com a vantagem de permitir a adaptação do overhead de 
    sensoriamento

    A eficiência espectral em redes baseadas na  tecnologia de Rádio Cognitivo (RC) pode  ser  comprometida  caso  o  rádio  seja  utilizado  por  muito  tempo  para  a detecção  em  vez  da  transmissão  de  dados.  Por  isso,  tornam-se  necessários esquemas de sensoriamento que  tenham o objetivo de obter o máximo possível de  utilização  do  espectro,  evitando  sensoriamento  desnecessário,  bem  como, obtendo o mínimo de interferência na transmissão do usuário primário decorrente de detecção  incorreta de sua  transmissão. Neste  trabalho, propomos a utilização de Algoritmos Genéticos para realizar a adaptação do período de sensoriamento. O objetivo é obter um período de sensoriamento ótimo para os canais com vistas a maximizar a descoberta de oportunidades no espectro e minimizar o overhead decorrente  do  sensoriamento.  A  maioria  dos  trabalhos  relacionados  a  este assunto  considera  que  o  overhead  de  sensoriamento  é  fixo,  não  levando  em conta que alguns canais podem ter menor tolerância à interferência que outros. A proposta apresentada neste trabalho pode adaptar-se aos requisitos de tolerância à  interferência no canal  licenciado por meio da determinação de um período de sensoriamento  que  otimize  as  oportunidades  para    qualquer  valor  de  overhead definido. Nossa  proposta  consegue  obter  um  ganho  de  até  90%  em  relação  às técnicas não otimizadas no número de oportunidades encontradas, até 40,9% no ganho  de  transmissão  útil  e  obteve  uma  redução  no  tempo  de  interferência  de 66,83%, bem como resultados similares aos obtidos por uma proposta otimizada presente na  literatura, com a vantagem de permitir a adaptação do overhead de sensoriamento

  • JEFFERSON MAGALHAES DE MORAIS
  • AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE CLASSIFICADORES DE FALTAS EM SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA

  • Orientador : ALDEBARO BARRETO DA ROCHA KLAUTAU JUNIOR
  • Data: 22/08/2011
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  • AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE CLASSIFICADORES DE FALTAS EM SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA

  • JOAO CALDAS DO LAGO NETO
  • MODELO DE PREVISÃO FUZZY PARA SÉRIES TEMPORAIS CURTAS - ESTUDO DE CASO PARA SISTEMAS ELÉTRICOS ISOLADOS NO ESTADO DO AMAZONAS

  • Orientador : CARLOS TAVARES DA COSTA JUNIOR
  • Data: 19/08/2011
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  • MODELO DE PREVISÃO FUZZY PARA SÉRIES TEMPORAIS CURTAS - ESTUDO DE CASO PARA SISTEMAS ELÉTRICOS ISOLADOS NO ESTADO DO AMAZONAS

  • WARLEY MURICY VALENTE JUNIOR
  • ARCABOUÇO PARA APRIVISIONAMENTO DE QOS E QOE EM REDES SEM FIO HETEROGÊNEAS WIMAX/WI-FI COM SUPORTE A BALANCEAMENTO DE CARGA
  • Orientador : EDUARDO COELHO CERQUEIRA
  • Data: 17/08/2011

  • GIORGIANA FREITAS PINHEIRO
  • GERAÇÃO DISTRIBUÍDA COM BIOMASSA DE RESÍDUOS: ENTRADA NO SISTEMA ELÉTRICO DO ESTADO DO PARÁ

  • Orientador : JOAO TAVARES PINHO
  • Data: 16/08/2011
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  • Este  trabalho apresenta uma análise dos mecanismos existentes para  incentivo a 
    fontes  renováveis  e  sua  aplicação  para  o  caso  da  biomassa  de  resíduos  no  estado  do 
    Pará. O trabalho apresenta também a viabilidade técnico-econômica de usinas baseadas 
    na  queima  direta  desses  resíduos,  considerando: a  produção,  o potencial  energético, o 
    mercado  de  energia  elétrica,  e  as  questões  ambientais.  O  objetivo  das  análises  é 
    identificar  onde  há  real  possibilidade  de  aproveitamento  deste  potencial,  e  verificar  a 
    eventual necessidade de ajustes nos mecanismos de incentivo existentes.  
    Foram  realizados  ensaios  de  caracterização  de  amostras  de  biomassa,  o 
    levantamento  da  produção  de  resíduos  no Estado,  procedido  o  cálculo  do  potencial  de 
    geração de energia,  realizados estudos dos aspectos socioeconômicos e ambientais no 
    setor madeireiro,  e  dos  aspectos  regulatórios  do  Setor  Elétrico  Brasileiro,  procedida  à 
    análise de viabilidade econômica, e por fim, realizada a análise da inserção de geração a 
    partir da biomassa no sistema elétrico. 
    Foi  verificado  que  somente  é  viável  a  utilização  de  biomassa  de  um  mesmo 
    município, sendo  inviável o  transporte entre municípios. O resultado verificado  foi devido 
    principalmente à baixa densidade apresentada pela biomassa, sendo que a viabilidade só 
    é obtida a partir de usinas com 5 MW de potência,  instaladas  tanto no Sistema  Isolado 
    quanto no Sistema Interligado Nacional.  
    Quanto  à  utilização  de  biomassa  para  atendimento  a  consumidores  remotos,  foi 
    verificado  que  os  modelos  com  gestão  comunitária  apresentam  custos  de  geração 
    menores  que  a  gestão  pela  concessionária,  permitindo  melhor  incentivo  de  políticas 
    setoriais. Concluiu-se também que há a necessidade de aperfeiçoamento da legislação do 
    Setor  Elétrico  Brasileiro,  para  considerar  a  escala  “micro”  dos  sistemas  e  implementar 
    procedimentos simplificados
    Este  trabalho apresenta uma análise dos mecanismos existentes para  incentivo a fontes  renováveis  e  sua  aplicação  para  o  caso  da  biomassa  de  resíduos  no  estado  do Pará. O trabalho apresenta também a viabilidade técnico-econômica de usinas baseadas na  queima  direta  desses  resíduos,  considerando: a  produção,  o potencial  energético, o mercado  de  energia  elétrica,  e  as  questões  ambientais.  O  objetivo  das  análises  é identificar  onde  há  real  possibilidade  de  aproveitamento  deste  potencial,  e  verificar  a eventual necessidade de ajustes nos mecanismos de incentivo existentes.  Foram  realizados  ensaios  de  caracterização  de  amostras  de  biomassa,  o levantamento  da  produção  de  resíduos  no Estado,  procedido  o  cálculo  do  potencial  de geração de energia,  realizados estudos dos aspectos socioeconômicos e ambientais no setor madeireiro,  e  dos  aspectos  regulatórios  do  Setor  Elétrico  Brasileiro,  procedida  à análise de viabilidade econômica, e por fim, realizada a análise da inserção de geração a partir da biomassa no sistema elétrico. Foi  verificado  que  somente  é  viável  a  utilização  de  biomassa  de  um  mesmo município, sendo  inviável o  transporte entre municípios. O resultado verificado  foi devido principalmente à baixa densidade apresentada pela biomassa, sendo que a viabilidade só é obtida a partir de usinas com 5 MW de potência,  instaladas  tanto no Sistema  Isolado quanto no Sistema Interligado Nacional.  Quanto  à  utilização  de  biomassa  para  atendimento  a  consumidores  remotos,  foi verificado  que  os  modelos  com  gestão  comunitária  apresentam  custos  de  geração menores  que  a  gestão  pela  concessionária,  permitindo  melhor  incentivo  de  políticas setoriais. Concluiu-se também que há a necessidade de aperfeiçoamento da legislação do Setor  Elétrico  Brasileiro,  para  considerar  a  escala  “micro”  dos  sistemas  e  implementar procedimentos simplificados

  • ROSINEI DE SOUSA OLIVEIRA
  •  

    PREDIÇÃO DE QUALIDADE DE EXPERIÊNCIA EM REDES WIMAX EM 
    APLICAÇÕES DE VIDEO BASEADA EM ASPECTOS DE QUALIDADE DE 
    SERVIÇO 

    PREDIÇÃO DE QUALIDADE DE EXPERIÊNCIA EM REDES WIMAX EM APLICAÇÕES DE VIDEO BASEADA EM ASPECTOS DE QUALIDADE DE SERVIÇO 

  • Data: 01/07/2011
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  •  

    A  crescente  utilização  dos  serviços  de  telecomunicações  principalmente  sem  fio 
    tem exigido a adoção de novos padrões de redes que ofereçam altas taxas de transmissão e 
    que alcance um número maior de usuários. Neste sentido o padrão IEEE 802.16, no qual é 
    baseado  o WiMAX,  surge  como  uma  tecnologia  em  potencial  para  o  fornecimento  de 
    banda  larga  na  próxima  geração  de  redes  sem  fio,  principalmente  porque  oferece 
    Qualidade de Serviço (QoS) nativamente para fluxos de voz, dados e vídeo. A respeito das 
    aplicações  baseadas  vídeo,  tem  ocorrido  um  grande  crescimento  nos  últimos  anos.  Em 
    2011 a previsão é que esse tipo de conteúdo ultrapasse 50% de todo tráfego proveniente de 
    dispositivos móveis.  
    Aplicações do  tipo vídeo  têm um  forte apelo ao usuário  final que é quem de  fato 
    deve  ser o  avaliador do nível de qualidade  recebida. Diante disso,  são necessárias novas 
    formas de avaliação de desempenho que  levem em consideração a percepção do usuário, 
    complementando assim as técnicas tradicionais que se baseiam apenas em aspectos de rede 
    (QoS).  Nesse  sentido,  surgiu  a  avaliação  de  desempenho  baseada  Qualidade  de 
    Experiência  (QoE)  onde  a  avaliação  do  usuário  final  em  detrimento  a  aplicação  é  o 
    principal parâmetro mensurado.  
    Os resultados das investigações em QoE podem ser usados como uma extensão em 
    detrimento aos  tradicionais   métodos de QoS, e ao mesmo  tempo  fornecer  informações a 
    respeito  da  entrega  de  serviços multimídias  do  ponto  de  vista  do  usuário.  Exemplos  de 
    mecanismos de controle que poderão ser incluídos em redes com suporte a QoE são novas 
    abordagens de roteamento, processo de seleção de estação base e tráfego condicionado 
    Ambas  as metodologias  de  avaliação  são  complementares,  e  se  usadas  de  forma 
    combinada  podem  gerar  uma  avaliação  mais  robusta.  Porém,  a  grande  quantidade  de 
    informações dificulta essa combinação.  
    Nesse  contexto,  esta  dissertação  tem  como  objetivo  principal  criar  uma 
    metodologia de predição de qualidade de vídeo em redes WiMAX com uso combinado de 
    simulações e técnicas de Inteligência Computacional (IC). A partir de parâmetros de QoS e 
    QoE obtidos através das simulações será realizado a predição do comportamento futuro do 
    vídeo com uso de Redes Neurais Artificiais  (RNA). Se por um  lado o uso de simulações 
    permite uma gama de opções como extrapolação de cenários de modo a imitar as mesmas

    A  crescente  utilização  dos  serviços  de  telecomunicações  principalmente  sem  fio tem exigido a adoção de novos padrões de redes que ofereçam altas taxas de transmissão e que alcance um número maior de usuários. Neste sentido o padrão IEEE 802.16, no qual é baseado  o WiMAX,  surge  como  uma  tecnologia  em  potencial  para  o  fornecimento  de banda  larga  na  próxima  geração  de  redes  sem  fio,  principalmente  porque  oferece Qualidade de Serviço (QoS) nativamente para fluxos de voz, dados e vídeo. A respeito das aplicações  baseadas  vídeo,  tem  ocorrido  um  grande  crescimento  nos  últimos  anos.  Em 2011 a previsão é que esse tipo de conteúdo ultrapasse 50% de todo tráfego proveniente de dispositivos móveis.  Aplicações do  tipo vídeo  têm um  forte apelo ao usuário  final que é quem de  fato deve  ser o  avaliador do nível de qualidade  recebida. Diante disso,  são necessárias novas formas de avaliação de desempenho que  levem em consideração a percepção do usuário, complementando assim as técnicas tradicionais que se baseiam apenas em aspectos de rede (QoS).  Nesse  sentido,  surgiu  a  avaliação  de  desempenho  baseada  Qualidade  de Experiência  (QoE)  onde  a  avaliação  do  usuário  final  em  detrimento  a  aplicação  é  o principal parâmetro mensurado.  Os resultados das investigações em QoE podem ser usados como uma extensão em detrimento aos  tradicionais   métodos de QoS, e ao mesmo  tempo  fornecer  informações a respeito  da  entrega  de  serviços multimídias  do  ponto  de  vista  do  usuário.  Exemplos  de mecanismos de controle que poderão ser incluídos em redes com suporte a QoE são novas abordagens de roteamento, processo de seleção de estação base e tráfego condicionado Ambas  as metodologias  de  avaliação  são  complementares,  e  se  usadas  de  forma combinada  podem  gerar  uma  avaliação  mais  robusta.  Porém,  a  grande  quantidade  de informações dificulta essa combinação.  Nesse  contexto,  esta  dissertação  tem  como  objetivo  principal  criar  uma metodologia de predição de qualidade de vídeo em redes WiMAX com uso combinado de simulações e técnicas de Inteligência Computacional (IC). A partir de parâmetros de QoS e QoE obtidos através das simulações será realizado a predição do comportamento futuro do vídeo com uso de Redes Neurais Artificiais  (RNA). Se por um  lado o uso de simulações permite uma gama de opções como extrapolação de cenários de modo a imitar as mesmassituações do mundo  real, as  técnicas de  IC permitem agilizar a análise dos  resultados de modo que  sejam  feitos previsões de um  comportamento  futuro,  correlações  e outros. No caso  deste  trabalho,  optou-se  pelo  uso  de RNAs  uma  vez  que  é  a  técnica mais  utilizada para previsão do comportamento, como está sendo proposto nesta dissertação. 

  • FABIO MANOEL FRANCA LOBATO
  • ABORDAGEM PROBABILÍSTICA PARA CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE MARCAÇÃO DO SEQÜENCIAMENTO MULTIPLEX NA PLATAFORMA DE NOVA GERAÇÃO SOLID

  • Orientador : ADAMO LIMA DE SANTANA
  • Data: 01/07/2011
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  • Os sequenciadores de nova geração como as plataformas Illumina e SOLiD geram uma grande quantidade de dados, comumente, acima de 10 Gigabytes de arquivos-texto. Particularmente, a plataforma SOLiD permite o sequenciamento de múltiplas amostras em uma única corrida (denominada de corrida multiplex) por meio de um sistema de marcação chamado Barcode. Esta funcionalidade requer um processo computacional para separação dos dados por amostra, pois, o sequenciador fornece a mistura de todas amostras em uma única saída. Este processo deve ser seguro a fim de evitar eventuais embaralhamentos que possam prejudicar as análises posteriores. Neste contexto, o presente trabalho propõe desenvolvimento de um modelo probabilístico capaz de caracterizar sistema de marcação utilizado em sequenciamentos multiplex. Os resultados obtidos corroboraram a suficiência do modelo obtido, o qual permite, dentre outras coisas, identificar faltas em algum passo do processo de sequenciamento; adaptar e desenvolver de novos protocolos para preparação de amostras, além de atribuir um Grau de Confiança aos dados gerados e guiar um processo de filtragem que respeite as características de cada sequenciamento, não descartando sequências úteis de forma arbitrária.

  • JASMINE PRISCYLA LEITE DE ARAUJO
  • ESTRATÉGIAS DE PLANEJAMENTO E OTIMIZAÇÃO DE SISTEMAS SEM FIO CONSIDERANDO REDES INTERFERENTES: ABORDAGEM BASEADA EM CROSSLAYER
  • Data: 30/06/2011
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  • ESTRATÉGIAS DE PLANEJAMENTO E OTIMIZAÇÃO DE SISTEMAS SEM FIO CONSIDERANDO REDES INTERFERENTES: ABORDAGEM BASEADA EM CROSSLAYER
  • KATIA CILENE FERREIRA DA SILVA
  • PROJETO E IMPLEMENTAÇÃO DE ESTABILIZADORES DE SISTEMAS DE POTÊNCIA FIXOS E ADAPTATIVOS EM UMA UNIDADE DE GERAÇÃO HIDRÁULICA DA USINA HIDRELÉTRICA DE TUCURUÍ
  • Orientador : CARLOS TAVARES DA COSTA JUNIOR
  • Data: 30/06/2011

  • ANDERSON MARQUES NUNES
  • PROPOSTA DE ARQUITETURA PARA O ESTABELECIMENTO DINÂMICO DE CONEXÕES DETERMINÍSTICAS E BUSCA DE RECURSOS MULTIDOMÍNIO EM REDES GRID OBS BASEADAS NO GMPLS

  • Orientador : EDUARDO COELHO CERQUEIRA
  • Data: 17/06/2011
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  • PROPOSTA DE ARQUITETURA PARA O ESTABELECIMENTO DINÂMICO DE CONEXÕES DETERMINÍSTICAS E BUSCA DE RECURSOS MULTIDOMÍNIO EM REDES GRID OBS BASEADAS NO GMPLS

  • NELSON CRUZ SAMPAIO NETO
  • FERRAMENTAS E RECURSOS LIVRES PARA RECONHECIMENTO DE VOZ EM PORTUGUES BRASILEIRO

  • Orientador : ALDEBARO BARRETO DA ROCHA KLAUTAU JUNIOR
  • Data: 17/06/2011
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  • FERRAMENTAS E RECURSOS LIVRES PARA RECONHECIMENTO DE VOZ EM PORTUGUES BRASILEIRO

  • ISMAEL OLIVEIRA PASSOS
  • METODOLOGIA DE OBTENÇÃO DE CURVAS DE COLINA USANDO REDES NEURAIS PARA GERAÇÃO HIDROELÉTRICA
  • Orientador : MARCUS VINNICIUS ALVES NUNES
  • Data: 09/05/2011

  • BRUNO SOUZA LYRA CASTRO
  • MODELO DE PROPAGAÇÃO PARA REDES SEM FIO FIXAS NA BANDA DE 5,8HGz EM CIDADES TÍPICAS DA REGIÃO AMAZÔNICA
  • Orientador : GERVASIO PROTASIO DOS SANTOS CAVALCANTE
  • Data: 07/05/2011

  • IGOR RUIZ GOMES
  • MODELO DE PROPAGAÇÃO INDOOR MULTI-ANDAR EM 2.4 GHZ COM ESTIMATIVA DE PARAMETROS DE QOS EM CHAMADAS VOLP
  • Orientador : GERVASIO PROTASIO DOS SANTOS CAVALCANTE
  • Data: 07/05/2011

  • AGENOR ANTONIO PRADO
  • PROPOSTA PARA MINIMIZAR PENALIDADE DO TRÁFEGO DE MELHOR ESFORÇO (BE) EM REDES ÓPTICAS PASSIVAS ETHERNET: ANÁLISE ATRAVÉS DE MODELO HÍBRIDO ANÁLITICO/SIMULADO
  • Orientador : EDUARDO COELHO CERQUEIRA
  • Data: 04/05/2011

  • ADOLFO FRANCESCO DE OLIVEIRA COLARES
  • DESENVOLVIMENTO DE INTERFACE GRAFICA COMO SUPORTE PARA SOLUÇÕES NUMERICAS DAS EQUAÇÕES DE MAXWELL EM COORDENADAS GERAIS - 3D
  • Orientador : RODRIGO MELO E SILVA DE OLIVEIRA
  • Data: 03/05/2011

  • JOSIANE DO COUTO RODRIGUES
  • PLANEJAMENTO DE REDES DE COMUNICAÇÃO SEM FIO PARA AMBIENTES INDOOR CONSIDERANDO OS EFEITOS DA POLARIZAÇÃO DAS ANTENAS:ABORDAGEM BASEADA EM MEDIÇÕES
  • Orientador : GERVASIO PROTASIO DOS SANTOS CAVALCANTE
  • Data: 02/05/2011

  • ANDERSON ROBERTO BARBOSA DE MORAES
  • DESENVOLVIMENTO E IMPLEMENTAÇÃO DE ESTRATÉGIAS DE CONTROLE DIGITAL PARA REGULAÇÃO DE TENSÃO E AMORTECIMENTO DE OSCILAÇÕES ELETROMECÂNICAS EM UM GERADOR SÍNCRONO DE 10KVA
  • Data: 29/04/2011
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  • Neste trabalho são apresentados o desenvolvimento e a implementação de estratégias de controle digital para regulação automática de tensão e para o amortecimento de oscilações eletromecânicas em um sistema de potência em escala reduzida de 10kVA, localizado no Laboratório de Controle de Sistemas de Potência (LACSPOT), da Universidade Federal do Pará (UFPA). O projeto dos dois controladores é baseado na técnica de alocação polinomial de polos. Para o projeto do Regulador Automático de Tensão (RAT) foi adotado um modelo simplificado, de primeira ordem, da máquina síncrona, cujos parâmetros foram levantados experimentalmente. Para o controlador amortecedor, por sua vez, também chamado de Estabilizador de Sistemas de Potência (ESP), foi utilizado um modelo discreto, do tipo auto regressivo com entrada exógena (ARX). Este modelo foi estimado por meio de técnicas de identificação paramétrica, considerando para tal, o conjunto motor-gerador interligado a um sistema de maior porte (concessionária de energia elétrica). As leis de controle foram embarcadas em um microcontrolador de alto desempenho e, para a medição dos sinais utilizados nos controladores, foi desenvolvida uma instrumentação eletrônica baseada em amplificadores operacionais para o condicionamento dos sinais dos sensores. O sinal de controle é baseado na técnica de modulação por largura de pulso (PWM) e comanda o valor médio da tensão de um conversor CC-CC, o qual é utilizado como circuito de excitação que energiza o enrolamento de campo do gerador. Além disso, o acionamento elétrico das máquinas que compõem o grupo gerador de 10kVA foi projetado e automatizado somando segurança aos operadores e ao componentes deste sistema de geração. Os resultados experimentais demonstraram o bom desempenho obtido pela estratégia proposta.
  • AFONSO JORGE FERREIRA CARDOSO
  • FOG:FUNÇÃO DE OBJETIVO GENÉRICO PARA ROTEAMENTO E ALOCAÇÃO DE COMPRIMENTOS DE ONDA EM REDES OPTICAS COM TRÁFEGO DE DEMANDA ESTÁTICA
  • Orientador : CARLOS RENATO LISBOA FRANCES
  • Data: 29/04/2011

  • PAULO SERGIO NASCIMENTO FILHO
  •  

    INVESTIGAÇÃO DE ESTRATÉGIAS DE CONTROLE DIGITAL PARA 
    REGULAÇÃO DE VELOCIDADE E EMULAÇÃO DA DINÂMICA DE 
    TURBINAS HIDRÁULICAS, COM IMPLEMENTAÇÃO E TESTES 
    EXPERIMENTAIS EM UMA MICROMÁQUINA DE 10KVA

    INVESTIGAÇÃO DE ESTRATÉGIAS DE CONTROLE DIGITAL PARA REGULAÇÃO DE VELOCIDADE E EMULAÇÃO DA DINÂMICA DE TURBINAS HIDRÁULICAS, COM IMPLEMENTAÇÃO E TESTES EXPERIMENTAIS EM UMA MICROMÁQUINA DE 10KVA

  • Data: 28/04/2011
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  •  

    Devido não ser comum o estudo de sistemas de potência em plantas reais como usinas 
    hidrelétricas por causa dos riscos e custos que envolvem sua operação, dá-se preferência pela 
    realização  computacional  de  modelos  matemáticos  desse  tipo  de  planta  na  resolução  de 
    problemas, desenvolvimento de novas tecnologias e formação de recursos humanos. 
    No  entanto,  modelos  realizados  computacionalmente  não  proveem  a  experiência, 
    visual,  auditiva  e  tátil  que  um  modelo  físico  real  pode  oferecer.  Portanto,  neste  trabalho, 
    apresenta-se  a  descrição  e  a modelagem  de  um  sistema  de  geração  em  escala  reduzida  de 
    10kVA,  que  é  um  sistema  físico  real,  composto  por  um motor CC,  um  gerador  síncrono  e 
    transformadores,  chamado  também  de  sistema  micromáquina,  o  qual  faz  parte  da 
    infraestrutura do Laboratório de Engenharia Elétrica da UFPA.  
    Para este sistema, por intermédio deste trabalho de mestrado e do trabalho de mestrado 
    de  Moraes  (2011),  foram  desenvolvido  subsistemas  eletrônicos  e  computacionais  de 
    acionamento,  automação  e  controle  para  operá-lo  de  forma  segura  resultando  em  uma 
    excelente  plataforma  didática  para  dar  suporte  às  pesquisas  em  dinâmica  e  controle  de 
    sistemas de potência, bem como o desenvolvimento de trabalhos acadêmicos e de ensino. 
    Nesse mesmo contexto, é apresentada uma proposta de técnica de emulação de turbina 
    hidráulica,  tendo  como  base  o  controle  de  potência  aplicado  ao  motor  CC  do  sistema 
    micromáquina. Tal técnica foi desenvolvida principalmente com o propósito de dar suporte ao 
    estudo e desenvolvimento de técnicas de regulação de velocidade de turbinas hidráulicas. 
    Consequentemente, também é apresenta uma proposta de um regulador de velocidade 
    digital para turbinas hidráulicas baseado na estrutura canônica RST de controle digital, cujos 
    parâmetros são projetados por duas técnicas de projeto estudadas neste trabalho: o método de 
    alocação polinomial de polos e o projeto de compensadores por atraso de fase pelo método de 
    resposta em frequência para sistemas discretos. 
    Logo  para  comprovar  a  eficácia  das  ferramentas  de  hardware,  software  e  teóricas 
    desenvolvidas neste trabalho, resultados de experimentos realizados no sistema micromáquina 
    são apresentados e analisados

    Devido não ser comum o estudo de sistemas de potência em plantas reais como usinas hidrelétricas por causa dos riscos e custos que envolvem sua operação, dá-se preferência pela realização computacional  de  modelos  matemáticos  desse  tipo  de  planta  na  resolução  de problemas, desenvolvimento de novas tecnologias e formação de recursos humanos. No  entanto,  modelos  realizados  computacionalmente  não  proveem  a  experiência, visual,  auditiva  e  tátil  que  um  modelo  físico  real  pode  oferecer.  Portanto,  neste  trabalho, apresenta-se  a  descrição  e  a modelagem  de  um  sistema  de  geração  em  escala  reduzida  de 10kVA,  que  é  um  sistema  físico  real,  composto  por  um motor CC,  um  gerador  síncrono  e transformadores,  chamado  também  de  sistema  micromáquina,  o  qual  faz  parte  da infraestrutura do Laboratório de Engenharia Elétrica da UFPA.  Para este sistema, por intermédio deste trabalho de mestrado e do trabalho de mestrado de  Moraes  (2011),  foram  desenvolvido  subsistemas  eletrônicos  e  computacionais  de acionamento,  automação  e  controle  para  operá-lo  de  forma  segura  resultando  em  uma excelente  plataforma  didática  para  dar  suporte  às  pesquisas  em  dinâmica  e  controle  de sistemas de potência, bem como o desenvolvimento de trabalhos acadêmicos e de ensino. Nesse mesmo contexto, é apresentada uma proposta de técnica de emulação de turbina hidráulica,  tendo  como  base  o  controle  de  potência  aplicado  ao  motor  CC  do  sistema micromáquina. Tal técnica foi desenvolvida principalmente com o propósito de dar suporte ao estudo e desenvolvimento de técnicas de regulação de velocidade de turbinas hidráulicas. Consequentemente, também é apresenta uma proposta de um regulador de velocidade digital para turbinas hidráulicas baseado na estrutura canônica RST de controle digital, cujos parâmetros são projetados por duas técnicas de projeto estudadas neste trabalho: o método de alocação polinomial de polos e o projeto de compensadores por atraso de fase pelo método de resposta em frequência para sistemas discretos. Logo  para  comprovar  a  eficácia  das  ferramentas  de  hardware,  software  e  teóricas desenvolvidas neste trabalho, resultados de experimentos realizados no sistema micromáquina são apresentados e analisados.

  • ANA CAROLINA QUINTAO SIRAVENHA MULLER
  • UM MÉTODO PARA CLASSIFICAÇÃO DE IMAGENS DE SATÉLITE USANDO TRANSFORMADA COSSENO DISCRETA COM DETECÇÃO E REMÇÃO DE NUVENS E SOMBRA
  • Orientador : EVALDO GONCALVES PELAES
  • Data: 28/04/2011

  • GUSTAVO CUNHA GUEDES
  • HERMES: Um Software-modem ADSL Baseado no Framework Ptolemy II
  • Data: 20/04/2011
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  • Esta dissertac~ao tem como objetivo principal apresentar a implementac~ao de um software-modem ADSL totalmente escrito em Java, utilizando o framework Ptolemy II,denominado de Hermes (de \A Handy Experimental softwaRe ModEm System"). Umsoftware-modem e util em ocasiões onde se precisem executar testes e simulac~oes de sistemasde comunicac~ao com um número grande de modens e quando os parâmetros desses sistemasprecisem ser modi ficados com um alto grau de liberdade. Além disso, um software-modem possui caractersticas que tornam mais fácil a tarefa de acrescentar, eliminar, validar eanalisar funcões e algoritmos de processamento de sinais e de telecomunicacões. Testes e simulacões foram realizados para analisar a funcionalidade do Hermes, utilizando, inclusive, o Tracespan, um equipamento para analise n~ao-intrusiva de redes DSL. A partir dos resultadosobtidos em conjunto com o Tracespan, foi possível validar com sucesso as funcões do Hermes.
  • JOAO GABRIEL EVANGELISTA ALEIXO
  • PROPOSTA DE UM ALGORITIMO HIBRIDO DE AGENDAMENTO DE GRANTS BASEADO NA PRIORIZAÇÃO DE FILAS PARA GERENCIAMENTO DE RECURSOS EM WDM-PONS
  • Orientador : EDUARDO COELHO CERQUEIRA
  • Data: 06/04/2011

  • PATRICIO ELVIS SOUSA CORDEIRO
  • FILTRAGEM DIGITAL E CONSTRUÇÃO DE SINAIS EM FREQUÊNCIA INTERMEDIÁRIA USANDO FPGA
  • Orientador : ALDEBARO BARRETO DA ROCHA KLAUTAU JUNIOR
  • Data: 05/04/2011

  • FELIPE HOUAT DE BRITO
  • G.A.I.A - UMA PROPOSTA DE AGENTE INTELIGENTE ACOPLADO A ALGORITMOS EVOLUCIONÁRIOS PARA AJUSTE DINÂMICO DE PARÂMETROS ATRAVÉS DE CONCEITOS DE DESIGN INTELIGENTE E LÓGICA FUZZY
  • Orientador : ADAMO LIMA DE SANTANA
  • Data: 31/03/2011

  • FERNANDA REGINA SMITH NEVES CORREA
  • Implementac~ao em Software da Codi cac~ao de Canal
    em ADSL: Um Estudo de Caso Sobre os Efeitos do
    Rudo Impulsivo na Transmiss~ao de Vdeo
    Implementação em Software da Codi cação de Canal em ADSL: Um Estudo de Caso Sobre os Efeitos do Ruido Impulsivo na Transmissão de Vídeo

  • Data: 25/03/2011
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  • Este trabalho apresenta a implementac~ao em software da codi cac~ao de canal utilizada no
    padr~ao ADSL. A teoria da codi cac~ao de canal e descrita, bem como a codi cac~ao de
    canal implementada no Software Modem ADSL utilizando o ambiente de desenvolvimento
    Ptolemy II. A implementac~ao de um modelo de rudo impulsivo tambem e apresentada. Para
    garantir que a implementac~ao obedeca o padr~ao do ADSL, testes utilizando o analisador de
    sistemas DSL TraceSpan s~ao descritos. O trabalho apresenta ainda um exemplo de aplicac~ao
    do Software Modem ADSL, caracterizado por um estudo de caso sobre os efeitos do rudo
    impulsivo na transmiss~ao de vdeo, analisando o impacto de alguns par^ametros da codi cac~ao
    de canal na correc~ao dos erros.
    Este trabalho apresenta a implementação em software da codi cação de canal utilizada nopadrão ADSL. A teoria da codi cação de canal e descrita, bem como a codi cação de canal implementada no Software Modem ADSL utilizando o ambiente de desenvolvimento Ptolemy II. A implementação de um modelo de rudo impulsivo tambem e apresentada. Para garantir que a implementação obedeca o padrão do ADSL, testes utilizando o analisador desistemas DSL TraceSpan são descritos. O trabalho apresenta ainda um exemplo de aplicaçãodo Software Modem ADSL, caracterizado por um estudo de caso sobre os efeitos do rudo impulsivo na transmissão de video, analisando o impacto de alguns parâmetros da codi cação de canal na correção dos erros.

  • BRUNO WALLACY MARTINS LIMA
  • ANÁLISE DE PROPAGAÇÃO DE ONDAS ELETROMAGNÉTICAS EM AMBIENTES INDOOR: MODELO DO CAMINHO DOMINANTE VERSUS TRAÇADO DE RAIOS E FDTD
  • Orientador : VICTOR DMITRIEV
  • Data: 11/03/2011
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  • NÃO INFORMADO.
  • THIEGO MACIEL NUNES
  • OTMIZAÇÃO DE COBERTURA, CONSUMO DE ENERGIA, ROTEAÇÃO E AGREGAÇÃO DE DADOS EM REDES DE SENSORES SEM FIO UTILIZANDO ALGORITMOS GENETICOS E LOGICA FUZZY.
  • Data: 04/03/2011
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  • AS REDES DE SENSORES SEM FIO POSSUEM CAPACIDADES LIMITADAS DE PROCESSAMENTO, COMUNICAÇÃO (LARGURA DE BANDA) E FONTE DE ENERGIA, ALÉM DE POSSUÍREM CARACTERISTICAS E REQUISITOS BÁSICOS DE UMA RSSF COMO: NECESSIDADE DE AUTO- ORGANIZAR, COMUNICAÇÃO COM DIFUSÃO DE CURTO ALCANCE E ROTEAMENTO COM MULTIPLOS SALTOS. NESTE TRABALHO É PROPOSTO UMA FERRAMENTA QUE OTIMIZE O POSICIONAMENTO E OS PACOTES ENTREGUES ATRAVÉS DO USO DE ALGORTIMO GENÉTICO (AG). PARA SOLUCIONAR O PROBLEMA DE ROTEAMENTO QUE MELHORE O CONSUMO DE ENERGIA E MAXIMIZE A AGREGAÇÃO DE DADOS É PROPOSTO A UTILIZAÇÃO DE LOGICA FUZZY NO PROTOCOLO DE ROTEAMENTO AD HOC ON DEMAND DISTANCE VECTOR.
  • MICHELE DE NAZARE NOVAES SANTOS
  • MONITORAÇÃO E ANÁLISE DE GRANDEZAS DA QUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA EM PROCESSOS INSDUSTRIAIS UTILIZANDO INSTRUMENTAÇÃO VIRTUAL
  • Orientador : MARIA EMILIA DE LIMA TOSTES
  • Data: 28/02/2011

  • ROSANDELA OLIVEIRA BARBOSA
  • USINA DE GERAÇÃO DISTRIBUIDA DE ENERGIA ELETRICA ATRAVES DA INCINERAÇÃO DE RESÍDUOS SOLIDOS URBANOS COM OPERAÇÃO ILHADA
  • Orientador : MARIA EMILIA DE LIMA TOSTES
  • Data: 28/02/2011

  • JOHELDEN CAMPOS BEZERRA
  • MÉTODO PARA DETERMINAÇÃO DE PONTOS DE OPERAÇÃO COM DIVERSIDADE EM LINHAS DIGITAIS DO ASSINANTE USANDO BALANCEAMENTO DE ESPECTRO E ALGORITMOS EVOLUCIONÁRIO
  • Orientador : EVALDO GONCALVES PELAES
  • Data: 17/02/2011

  • MARCOS ALLAN LEITE DOS REIS
  • DESENVOLVIMENTO DE DISPOSITIVOS ELETRÔNICOS ORGÂNICOS NANO E MICRO - ESTRUTURADOS: MEMÓRIA VOLÁTIL, SENSORES E FOTOCÉLULAS

  • Orientador : JORDAN DEL NERO
  • Data: 14/02/2011
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  • DESENVOLVIMENTO DE DISPOSITIVOS ELETRÔNICOS ORGÂNICOS NANO E MICRO - ESTRUTURADOS: MEMÓRIA VOLÁTIL, SENSORES E FOTOCÉLULAS

  • THIAGO WANDERLEY MATOS DE ABREU
  • INVESTIGAÇÃO DE ESTRATÉGIAS DE CONTROLE DIGITAL, VIA POSICIONAMENTO DE PÓLOS, APLICADAS A SISTEMAS DO TIPO TIME-DELAY: UM ESTUDO DE CASO EM GERENCIAMENTO ATIVO DE FILA (AQM) EM UM ROTEADOR TCP
  • Orientador : WALTER BARRA JUNIOR
  • Data: 07/02/2011

  • ANDSON MARREIROS BALIEIRO
  • HANDOFF DE ESPECTRO EM REDES BASEADAS EM RÁDIO COGNITIVO UTILIZANDO REDES NEURAIS ARTIFICIAIS
  • Orientador : CARLOS TAVARES DA COSTA JUNIOR
  • Data: 03/02/2011

  • ROBERTO MASANORI VALE SATO
  • DESENVOLVIMENTO, IMPLEMENTAÇÃO E TESTES DE UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO SEM FIO HETEROGÊNEO PARA ACESSO À SERVIÇOS: APLICAÇÕES NA TELEMEDICINA E DOMÓTICA
  • Orientador : AGOSTINHO LUIZ DA SILVA CASTRO
  • Data: 31/01/2011

  • RODRIGO LISBOA PEREIRA
  • Desenvolvimento de uma Biblioteca Eficiente baseada em Sockets para Clusters e Cálculo de Tensões Induzidas em Linhas de Transmissão com Catenárias
  • Orientador : RODRIGO MELO E SILVA DE OLIVEIRA
  • Data: 28/01/2011

  • HARNEY EDISON PEREIRA ABRAHIM
  • MÉTODO DE OTIMIZAÇÃO NÃO-LINEAR PARA IMPOR PSDs ARBITRÁRIAS EM MODEMS DSL: ANÁLISE ESTATÍSTICA E PRÁTICA
  • Orientador : ALDEBARO BARRETO DA ROCHA KLAUTAU JUNIOR
  • Data: 25/01/2011

  • LUIS DAVID GONCALVES ARAGON
  • ANÁLISE DE REGULADORES DIGITAIS DE VELOCIDADE PARA A USINA HIDRELÉTRICA DE CURUÁ-UNA
  • Orientador : CARLOS TAVARES DA COSTA JUNIOR
  • Data: 21/01/2011

  • NEUMA TEIXEIRA DOS SANTOS
  • CLASSIFICAÇÃO AUTOMÁTICA DE COBERTURA VEGETAL EM IMAGENS AÉREAS E ORBITAIS PARA USO EM PLANEJAMENTO ENERGÉTICO

  • Orientador : BRIGIDA RAMATI PEREIRA DA ROCHA
  • Data: 20/01/2011
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  • Neste trabalho é apresentado um modelo de redes neurais que será utilizado como ferramenta para uso no planejamento energético e na construção de cenários energéticos através da identificação e agrupamento de pixels representativos de classes de água, vegetação e antropização no entorno do reservatório de Tucuruí, Estado do Pará (bacia do rio Tocantins). Para o estudo, foram utilizadas fotografias aéreas ortorretificadas e um recorte da imagem do satélite Landsat, ambos obtidos em agosto de 2001 e classificados utilizando a métrica da mínima distância no software Matlab 7.3.0 (Matrix Laboratory - software de matemática aplicada) e no Arcview 3.2a (programa de Sistemas de Informações Geográficas). Para classificação da área no Matlab, foram utilizadas redes neurais competitivas, mais especificamente as redes de Kohonen que são caracterizadas por realizar um mapeamento de um espaço de dimensão n (número de entradas) para um espaço de dimensão m (número de saídas). Os resultados obtidos no classificador utilizando rede neural e no classificador do Arcview foram semelhantes, mas houve uma divergência no que diz respeito à imagem de alta e média resolução que pode ser justificada pelo fato de que a imagem de alta resolução espacial ocasiona muita variação espectral em algumas feições, gerando dificuldades nas classificações. Esse classificador automático é uma ferramenta importante para identificar oportunidades e potenciais a serem desenvolvidos na construção de cenários energéticos programados. Os resultados deste trabalho confirmam que a imagem de média resolução ainda é a mais indicada para resolver a maioria dos problemas que envolvem identificação de cobertura do solo para utilização em planejamento energético.

2010
Descrição
  • MARCUS DE BARROS BRAGA
  • METODOLOGIAS DE INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL APLICADAS AO PROBLEMA DE PREVISÃO DE CARGA A CURTO PRAZO
  • Data: 27/12/2010
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  • Diversas atividades de planejamento e operação em sistemas de energia elétrica dependem do conhecimento antecipado e preciso da demanda de carga elétrica. Por este motivo, concessionárias de geração e distribuição de energia elétrica cada vez mais fazem uso de tecnologias de previsão de carga. Essas previsões podem ter um horizonte de curtíssimo, curto, médio ou longo prazo. Inúmeros métodos estatísticos vêm sendo utilizados para o problema de previsão. Todos estes métodos trabalham bem em condições normais, entretanto deixam a desejar em situações onde ocorrem mudanças inesperadas nos parâmetros do ambiente. Atualmente, técnicas baseadas em Inteligência Computacional vêm sendo apresentadas na literatura com resultados satisfatórios para o problema de previsão de carga. Considerando então a importância da previsão da carga elétrica para os sistemas de energia elétrica, neste trabalho, uma nova abordagem para o problema de previsão de carga via redes neurais Auto-Associativas e algoritmos genéticos é avaliada. Três modelos de previsão baseados em Inteligência Computacional são também apresentados tendo seus desempenhos avaliados e comparados com o sistema proposto. Com os resultados alcançados, pôde-se verificar que o modelo proposto se mostrou satisfatório para o problema de previsão, reforçando assim a aplicabilidade de metodologias de inteligência computacional para o problema de previsão de cargas.
  • IGOR COSTA DO COUTO
  • DESENVOLVIMENTO DE RECURSOS PARA A CONSTRUÇÃO DE UM SISTEMA TEXTO-FALA PARA O PORTUGUÊS BRASILEIRO

  • Orientador : ALDEBARO BARRETO DA ROCHA KLAUTAU JUNIOR
  • Data: 23/12/2010
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  • DESENVOLVIMENTO DE RECURSOS PARA A CONSTRUÇÃO DE UM SISTEMA TEXTO-FALA PARA O PORTUGUÊS BRASILEIRO

  • GILVAN SOARES BORGES
  • TÉCNICA ANALÍTICA DE IDENTIFICAÇÃO DE LINHAS TELEFÔNICAS SERIAIS

  • Data: 21/12/2010
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  • Entre as tecnologias de banda larga existentes atualmente, o DSL ´e a mais popular para acesso `a Internet. Uma das causas dessa popularidade ´e que a mesma utiliza uma infra-estrutura onipresente como meio de transmiss˜ao: a rede telefˆonica. Originalmente projetada para servi¸cos de voz, essa rede tem uma s´erie de caracter´ısticas que dificultam ou at´e impedem a implanta¸c˜ao de servi¸cos DSL. Portanto, ´e fundamental que as operado- ras possam avaliar com precis˜ao o desempenho de uma linha telefˆonica, relativo a essa
    tecnologia. Uma maneira eficiente de fazer isso ´e atrav´es da identifica¸c˜ao da topologia da linha sob teste (comprimento total, o tipo dos cabos utilizados, n´umero de se¸c˜oes, etc.). Nesse contexto, o presente trabalho prop˜oe uma t´ecnica alternativa de identifica¸c˜ao de topologia, com base em um conceito conhecido como de de-embedding. A t´ecnica proposta ´e anal´ıtica e precisa apenas de uma medi¸c˜ao da impedˆancia realizada a partir da central telefˆonica e um banco de dados com os parˆametros secund´arios dos tipos de cabos usualmente utilizados em redes telefˆonicas. Os resultados obtidos mostram que a técnica é promissora.

  • SINFRONIO BRITO MORAES
  • PROPOSTA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA EM COMUNIDADES ISOLADAS DA AMAZÔNIA UTILIZANDO ÓLEO DE PALMA IN NATURA

  • Orientador : BRIGIDA RAMATI PEREIRA DA ROCHA
  • Data: 20/12/2010
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  • PROPOSTA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA EM COMUNIDADES ISOLADAS DA AMAZÔNIA UTILIZANDO ÓLEO DE PALMA IN NATURA

  • FRANCISCO CARLOS BENTES FREY MULLER
  • SUPRESSÃO DE INTERFERÊNCIA EM SISTEMAS DE BANDA ULTRA LARGA E CLASSIFICAÇÃO AUTOMÁTICA DE MODULAÇÃO
  • Orientador : ALDEBARO BARRETO DA ROCHA KLAUTAU JUNIOR
  • Data: 20/12/2010

  • RODOLFO WANDERSON LIMA COUTINHO
  • CONTROLE CONJUNTO DE ADMISSÃO DE CHAMADAS EM REDES SEM FIO CO-LOCALIZADAS

  • Data: 17/12/2010
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  • Gerenciamento de recursos de r´adio ´e um tema importante e desafiador em redes sem fio. Na pr´oxima gera¸c˜ao de redes (redes 4G) esse tema ´e ainda mais desafiador devido `a necessidade de gerenciamento de recursos das diversas redes sem fio de forma conjunta. Algoritmos de Controle de Admiss˜ao de Chamadas (CAC) ´e uma alternativa vi´avel e amplamente estudada em redes homogˆeneas para este fim. Contudo, os algoritmos de CAC propostos para redes homogˆeneas n˜ao s˜ao adequados para a pr´oxima gera¸c˜ao de redes sem fio por n˜ao possu´ırem uma vis˜ao global do sistema.  Diante da importˆancia de gerenciamento de recursos de r´adio e da escassez de algoritmos de CAC destinados `as redes heterogˆeneas, tem-se este tema como foco prim´ario
    deste trabalho. Al´em da confec¸c˜ao de um modelo para controle conjunto de admiss˜ao de chamadas atrav´es da utiliza¸c˜ao de processos semi-markovianos de decis˜ao, dada a existˆencia de um conglomerado de tecnologias de acesso sem fio atuando colaborativamente, um estudo ´e realizado buscando-se avaliar o impacto da proporcionalidade existente entre os tamanhos de ´areas de coberturas, no desempenho do sistema.

  • JERSON ROGERIO PINHEIRO VAZ
  • ESTUDO DE TURBINAS EÓLICAS ADAPTADAS A BAIXAS VELOCIDADES DE VENTO
  • Orientador : JOAO TAVARES PINHO
  • Data: 17/12/2010

  • FABIO CORREA DOS SANTOS
  • METODOLOGIA DE AUXILIO NA TOMADA DE DECISAO NA FORMACAO DE CONJUNTOS DE UNIDADES CONSUMIDORAS DE ENERGIA ELÉTRICA

  • Orientador : MARIA EMILIA DE LIMA TOSTES
  • Data: 08/10/2010
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  • METODOLOGIA DE AUXILIO NA TOMADA DE DECISAO NA FORMACAO DE CONJUNTOS DE UNIDADES CONSUMIDORAS DE ENERGIA ELÉTRICA

  • MARCEL SANTOS CABRAL
  • AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE FILTRAGEM DIGITAL E UNDERSAMPLING PARA UMA ARQUITETURA DE REPETIDOR GSM
  • Orientador : ALDEBARO BARRETO DA ROCHA KLAUTAU JUNIOR
  • Data: 04/10/2010

  • MESSIAS JOSE AMADOR DO NASCIMENTO
  • NÃO EXISTIA INFORMAÇÃO NO SIE
  • Orientador : MANOEL RIBEIRO FILHO
  • Data: 10/09/2010

  • RENATO SIMOES MOREIRA
  • ALGORITMO GENÉTICO RETROVIRAL ITERATIVO
  • Orientador : CAROLINA DE MATTOS AFFONSO
  • Data: 10/09/2010

  • PEBERTLI NILS ALHO BARATA
  • Projects and Implementation of a System of Authorship for Animations, Simulations and Training in Virtual Reality

  • Data: 03/09/2010
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  • This dissertation presents the design, development and implementation of a software for the creation of animation, simulations and training processes and industrial technical instructions, also presents the architecture used for its implementation. The software presented allows the generation of animation, texts, sounds and interactions, providing tools for creating, display and supervision of simulation with use of Virtual Reality 3D. The dissertation also deals with the practical use of the software through a case study with simulations 3D in real industrial processes of a plant for generation of electric energy. This study also contributes to the areas of training and virtual reality and systems of authorship 3D to submit innovative concepts in the area of supervision automatic, also showing a possible structure of software components for use in the areas mentioned. May also be highlighted the review of similar technologies to the purpose of this study, aiming to the identification of influences, improvements and innovations in the areas of authorship 3D and training.


    KEYWORDS: Authoring, Virtual Reality, Simulation, Training

  • THIAGO DAMASCENO CORDEIRO
  • NÃO EXISTIA INFORMAÇÃO NO SIE
  • Orientador : WALTER BARRA JUNIOR
  • Data: 12/08/2010

  • LUIS PAULO DO VALE MATOS
  • Localização Eletromagnética e Comportamento Assintótico em Meios com Memória
  • Data: 06/08/2010
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  • Neste trabalho analisamos a propagação de ondas eletromagnéticas localizadas e o comportamento assintótico da energia em meios dielétricos não-ideais com memória. Para o existência e comportamento assintótico da energia, utilizamos técnicas de semigrupos. Mostramos explicitamente soluções localizadas, campos harmônicos particulares e focus wave mode sem condições de fronteira.
  • CARLOS PATRICK ALVES DA SILVA
  • Um Software de Reconhecimento de Voz para Português Brasileiro

  • Data: 17/06/2010
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  • Este trabalho descreve a implementa¸c˜ao de um software de reconhecimento de voz para o Portuguˆes Brasileiro. Dentre os objetivos do trabalho tem-se a constru¸c˜ao de um sistema de voz cont´ınua para grandes vocabul´arios, apto a ser usado em aplica¸c˜oes em tempo-real. S˜ao apresentados os principais conceitos e caracter´ısticas de tais sistemas, al´em de todos os passos necess´arios para constru¸c˜ao. Como parte desse trabalho foram produzidos e disponibilizados v´arios recursos: modelos ac´usticos e de linguagem, novos corpora de voz e texto. O corpus de texto vem sendo constru´ıdo atrav´es da extra¸c˜ao e formata¸c˜ao autom´atica de textos
    de jornais na Internet. Al´em disso, foram produzidos dois corpora de voz, um baseado em audiobooks e outro produzido especificamente para simular testes em tempo-real. O trabalho tamb´em prop˜oe a utiliza¸c˜ao de t´ecnicas de adapta¸c˜ao de locutor para resolu¸c˜ao de ploblemas de descasamento ac´ustico entre corpora de voz. Por ´ultimo, ´e apresentada uma interface de programa¸c˜ao de aplicativos que busca facilitar a utiliza¸c˜ao do decodificador Julius. Testes de desempenho s˜ao apresentados, comparando os sistemas desenvolvidos e um software comercial.

  • CARLOS PATRICK ALVES DA SILVA
  • NÃO EXISTIA INFORMAÇÃO NO SIE
  • Data: 17/06/2010

  • ATLAS AUGUSTO BACELLAR
  • APROVEITAMENTO DA BIOMASSA FLUTUANTE DO RIO MADEIRA PARA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

  • Orientador : BRIGIDA RAMATI PEREIRA DA ROCHA
  • Data: 24/05/2010
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  • APROVEITAMENTO DA BIOMASSA FLUTUANTE DO RIO MADEIRA PARA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

  • WELLINGTON DA SILVA FONSECA
  • NÃO EXISTIA INFORMAÇÃO NO SIE
  • Orientador : MARCUS VINNICIUS ALVES NUNES
  • Data: 21/05/2010

  • RAPHAEL BARROS TEIXEIRA
  • ACIONAMENTO VETORIAL POR CONTROLADOR FUZZY MODO DESLIZANTE DE MOTOR DE INDUÇÃO

  • Data: 20/05/2010
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  • Este trabalho estuda a t´ecnica de acionamento vetorial aplicado ao motor de
    indu¸c˜ao trif´asico (MIT), utilizando como estrat´egia de controle a combina¸c˜ao de
    controle fuzzy com controladores chaveados do tipo modo deslizante, em uma con-
    figura¸c˜ao aqui denominada de Controlador Fuzzy Modo Deslizante (FSMC – Do
    inglˆes: Fuzzy Sliding Mode Control). Um modelo dinˆamico do MIT ´e desenvolvido
    em vari´aveis ‘d-q’ o que conduziu a um modelo eletromecˆanico em espa¸co de es-
    tados que exibe fortes n˜ao linearidades. A este modelo s˜ao aplicadas as condi¸c˜oes
    de controle vetorial que permitem desacoplar o torque e o fluxo no MIT, de ma-
    neira que o seu comportamento dinˆamico se assemelha `aquele verificado em uma
    m´aquina de corrente cont´ınua. Nesta condi¸c˜ao, s˜ao implementados controladores
    do tipo proporcional e integral (PI) `as malhas de controle de corrente e velocidade
    do motor, e s˜ao realizadas simula¸c˜oes computacionais para o rastreamento de ve-
    locidade e perturba¸c˜ao de carga, o que levam a resultados satisfat´orios do ponto
    de vista dinˆamico. Visando investigar o desempenho das estrat´egias n˜ao lineares
    nesta abordagem ´e apresentado o estudo da t´ecnica de controle a estrutura cha-
    veada do tipo modo deslizante. Um controlador modo deslizante convencional ´e
    implementado, onde se verifica que, a despeito do excelente desempenho dinˆamico
    a ocorrˆencia do fenˆomeno do “chettering” inviabiliza a aplica¸c˜ao desta estrat´egia
    em testes reais. Assim, ´e proposta a estrat´egia de controle FSMC, buscando as-
    sociar o bom resultado dinˆamico obtido com o controlador modo deslizante e a
    supress˜ao do fenˆomeno do chettering, o que se atinge pela defini¸c˜ao de uma ca-
    mada de chaveamento do tipo Fuzzy. O controlador FSMC proposto ´e submetido
    aos mesmos testes computacionais que o controlador PI, conduzindo a resultados
    superiores a este ´ultimo no transit´orio da resposta dinˆamica, por´em com a presen¸ca
    de erro em regime permanente. Para atacar este problema ´e implementada uma
    combina¸c˜ao Fuzzy das estrat´egias FSMC com a a¸c˜ao de controle PI, onde o pri-
    meiro busca atuar em regi˜oes afastadas da superf´ıcie de chaveamento e o segundo
    busca introduzir o efeito da a¸c˜ao integral pr´oximo `a superf´ıcie. Os resultados ob-
    tidos mostram a viabilidade da estrat´egia em acionamento de velocidade vari´avel
    que exigem elevado desempenho dinˆamico.

  • CARLOS SIMOES PEREIRA
  • ELEMENTOS DE SENSORES DE ELETRECIDADE ATMOSFÉRICA

  • Orientador : BRIGIDA RAMATI PEREIRA DA ROCHA
  • Data: 18/05/2010
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  • ELEMENTOS DE SENSORES DE ELETRECIDADE ATMOSFÉRICA

  • MARCUS CIRO MARTINS GOMES
  • IMPLEMENTAÇÃO E TESTES DE CAMPO DE UM ESP DIGITAL
  • Orientador : WALTER BARRA JUNIOR
  • Data: 18/05/2010

  • MARCIO MURILO CONTE MONTEIRO
  • OTIMIZAÇÃO DE SISTEMAS DSL UTILIZANDO TÉCNICAS DE GERENCIAMENTO DE ESPECTRO
  • Orientador : ALDEBARO BARRETO DA ROCHA KLAUTAU JUNIOR
  • Data: 11/05/2010

  • TAINARA DA COSTA DIAS
  • NÃO EXISTIA INFORMAÇÃO NO SIE
  • Orientador : WALTER BARRA JUNIOR
  • Data: 11/05/2010

  • EDUARDO LINS DE MEDEIROS
  • UM PROTÓTIPO PARA DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO DE ESTRATÉGIAS DE OTIMIZAÇÃO EM SISTEMAS xDSL PRÁTICOS

  • Orientador : ALDEBARO BARRETO DA ROCHA KLAUTAU JUNIOR
  • Data: 19/04/2010
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  • UM PROTÓTIPO PARA DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO DE ESTRATÉGIAS DE OTIMIZAÇÃO EM SISTEMAS xDSL PRÁTICOS

  • JOSIVALDO DE SOUZA ARAUJO
  • NÃO EXISTIA INFORMAÇÃO NO SIE
  • Orientador : CARLOS LEONIDAS DA SILVA SOUZA SOBRINHO
  • Data: 30/03/2010

  • PAULO HENRIQUE GONCALVES BEZERRA
  • NÃO EXISTIA INFORMAÇÃO NO SIE
  • Orientador : CARLOS RENATO LISBOA FRANCES
  • Data: 29/03/2010

  • DIEGO LISBOA CARDOSO
  • NÃO EXISTIA INFORMAÇÃO NO SIE
  • Orientador : CARLOS RENATO LISBOA FRANCES
  • Data: 26/03/2010

  • ADRIANA DE NAZARE FARIAS DA ROSA
  • Modelo*Markoviano*de*Decisão*para*Alocação*
    Dinâmica*de*Recursos*e*Controle*Imparcial*em*
    Redes*Totalmente*Ópticas

    Modelo Markoviano de Decisão para Alocação Dinâmica de Recursos e Controle Imparcial em Redes Totalmente Ópticas.

  • Orientador : JOAO CRISOSTOMO WEYL ALBUQUERQUE COSTA
  • Data: 08/02/2010
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  •  

    Nesse* trabalho* investigam5se*políticas*de*alocação*dinâmica*de*comprimentos*de*
    onda* em* redes* totalmente* ópticas.* Para* isto,* estuda5se* um* anel* óptico*
    unidirecional*com*n*nós*e*tráfego*não*uniforme*entre*os*diferentes*pares*origem!–!
    destino.*Destaca5se*que,*os* intervalos*entre*chegadas*e* tempos*de*processamento*
    das* chamadas* em* cada* nó* são,* por* hipótese,* independentes* e* exponencialmente*
    distribuídos.* Tem5se* como* objetivo,* a* determinação* de* uma* política* ótima* que*
    maximize*o*número*médio*de*canais*utilizados*no*anel,*visando*minimizar*o*custo*
    total*de*transmissão.*O*problema*foi*formulado*como*um*Processo*Markoviano*de*
    Decisão* (MDP)* independente* para* cada* nó* do* anel.* Além* disso,* utilizou5se* um*
    modelo*de*fluxos*na*rede*para*a*compatibilização*dos*modelos*individuais*dos*nós.*
    O* Algoritmo* de* Iteração* de* valores* é* utilizado* para* obtenção* da* política* de*
    alocação* ótima* em* cada* nó.* Os* resultados* obtidos* mostraram* uma* formulação*
    elegante*e*clara*sobre*o*sistema*em*estudo,*a*qual*possibilita*a*quantificação*das*
    principais*medidas* de* desempenho* que* auxiliam* no* dimensionamento* de* redes*
    totalmente*ópticas

    Nesse trabalho investigam-se políticas de alocação dinâmica de comprimentos de onda  em redes totalmente ópticas. Para isto, estuda-se um anel óptico unidirecional com n nós e tráfego não uniforme entre os diferentes pares origem-destino. Destaca-se que, os intervalos entre chegadas e tempos de processamento das  chamadas  em cada nó são, por hipótese, independentes e exponencialmente distribuídos. Tem-se como objetivo, a determinação de uma política ótima que maximize o número médio de canais utilizados no anel, visando minimizar o custo total de transmissão. O problema foi formulado como um Processo Markoviano de Decisão (MDP) independente para cada nó do anel. Além disso, utilizou-se um modelo de fluxos na rede para a compatibilização dos modelos individuais dos nós. O Algoritmo de Iteração de valores é utilizado para obtenção da política de alocação ótima em cada nó. Os resultados obtidos mostraram uma formulação elegante e clara sobre o sistema em estudo, a qual possibilita a quantificação das principais medidas de desempenho que auxiliam no dimensionamento de redes totalmente ópticas

     

  • ADRIANA DE NAZARE FARIAS DA ROSA
  •  

    Modelo*Markoviano*de*Decisão*para*Alocação*
    Dinâmica*de*Recursos*e*Controle*Imparcial*em*
    Redes*Totalmente*Ópticas

     

    Modelo Markoviano de Decisão para Alocação Dinâmica de Recursos e Controle Imparcial em Redes Totalmente Ópticas.

  • Orientador : JOAO CRISOSTOMO WEYL ALBUQUERQUE COSTA
  • Data: 08/02/2010
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  •  

    Nesse* trabalho* investigam5se*políticas*de*alocação*dinâmica*de*comprimentos*de*
    onda* em* redes* totalmente* ópticas.* Para* isto,* estuda5se* um* anel* óptico*
    unidirecional*com*n*nós*e*tráfego*não*uniforme*entre*os*diferentes*pares*origem!–!
    destino.*Destaca5se*que,*os* intervalos*entre*chegadas*e* tempos*de*processamento*
    das* chamadas* em* cada* nó* são,* por* hipótese,* independentes* e* exponencialmente*
    distribuídos.* Tem5se* como* objetivo,* a* determinação* de* uma* política* ótima* que*
    maximize*o*número*médio*de*canais*utilizados*no*anel,*visando*minimizar*o*custo*
    total*de*transmissão.*O*problema*foi*formulado*como*um*Processo*Markoviano*de*
    Decisão* (MDP)* independente* para* cada* nó* do* anel.* Além* disso,* utilizou5se* um*
    modelo*de*fluxos*na*rede*para*a*compatibilização*dos*modelos*individuais*dos*nós.*
    O* Algoritmo* de* Iteração* de* valores* é* utilizado* para* obtenção* da* política* de*
    alocação* ótima* em* cada* nó.* Os* resultados* obtidos* mostraram* uma* formulação*
    elegante*e*clara*sobre*o*sistema*em*estudo,*a*qual*possibilita*a*quantificação*das*
    principais*medidas* de* desempenho* que* auxiliam* no* dimensionamento* de* redes*
    totalmente*ópticas

    Nesse trabalho investigam-se políticas de alocação dinâmica de comprimentos de onda  em redes totalmente ópticas. Para isto, estuda-se um anel óptico unidirecional com n nós e tráfego não uniforme entre os diferentes pares origem-destino. Destaca-se que, os intervalos entre chegadas e tempos de processamento das  chamadas  em cada nó são, por hipótese, independentes e exponencialmente distribuídos. Tem-se como objetivo, a determinação de uma política ótima que maximize o número médio de canais utilizados no anel, visando minimizar o custo total de transmissão. O problema foi formulado como um Processo Markoviano de Decisão (MDP) independente para cada nó do anel. Além disso, utilizou-se um modelo de fluxos na rede para a compatibilização dos modelos individuais dos nós. O Algoritmo de Iteração de valores é utilizado para obtenção da política de alocação ótima em cada nó. Os resultados obtidos mostraram uma formulação elegante e clara sobre o sistema em estudo, a qual possibilita a quantificação das principais medidas de desempenho que auxiliam no dimensionamento de redes totalmente ópticas

2009
Descrição
  • CLAUDOMIRO DE SOUZA DE SALES JUNIOR
  • METODOLOGIA DE IDENTIFICAÇÃO DE TOPOLOGIAS EM SISTEMAS DSL BASEADA EM OTIMIZAÇÃO EVOLUCIONÁRIA MULTIOBJETIVO
  • Orientador : JOAO CRISOSTOMO WEYL ALBUQUERQUE COSTA
  • Data: 28/12/2009

  • ARNALDO JOSE DE MIRANDA
  • AQUISIÇÃO DE SERVIÇOS DE TI COMO UM PROCESSO DE QUALIDDE NO FORNECIMENTO DE SOFTWARE - ESTUDO DE CASO DE TERCEIRAÇÃO EM MEDICINA TRANSFUSIONAL
  • Orientador : ROBERTO CELIO LIMAO DE OLIVEIRA
  • Data: 22/12/2009

  • OTAVIO ANDRE CHASE
  • PROJETO E CONSTRUÇÃO DE UM ROBÔ MÓVEL AGV / ROV NÃO-HOLONÔMICO COM HABILIDADE PARA NAVEGAÇÃO AUTÔNOMA DO TIPO WALL-FOLLOWING
  • Data: 21/12/2009
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  • Esta dissertação de mestrado apresenta o projeto e a construção de um robô móvel terrestre denominado LOGBOT, com tração de movimento do tipo diferencial – com duas rodas motoras e uma roda livre para manter a estabilidade de sua estrutura em relação à superfície. O controle do robô dispõe dos modos de telemetria e autônomo. No modo de controle por telemetria (ROV), a comunicação do robô com a estação de controle é feita por radiofreqüência a uma distância de até um quilometro em ambientes externos, e até cem metros em ambientes internos. No modo de controle autônomo (AGV), o robô tem habilidade para navegar em ambientes internos e desconhecidos usando sempre a parede à sua esquerda como referência para a trajetória de seu movimento. A seqüência de movimentos para execução da trajetória é enviada para a estação de controle que realiza análises de desempenho do robô. Para executar suas tarefas no modo autônomo, a programação do robô conta com um agente inteligente reativo, que detecta características do ambiente (obstáculos, final de paredes, etc.) e decide sobre qual atitude deve ser executada pelo robô, com objetivo de contornar os obstáculos e controlar a velocidade de suas rodas. Os problemas de erro odométrico e suas correções com base no uso de informações sensoriais externas são devidamente tratados. Técnicas de controle hierárquico do robô como um todo e controle em malha fechada da velocidade das rodas do robô são usadas. Os resultados mostraram que o robô móvel LOGBOT é capaz de navegar, com estabilidade e precisão, em ambientes internos no formato de um corredor (wall following).
  • CLEIDE NIELLE SOUZA NEVES
  • NÃO EXISTIA INFORMAÇÃO NO SIE
  • Orientador : JOAO CRISOSTOMO WEYL ALBUQUERQUE COSTA
  • Data: 21/12/2009

  • MARIA NEIVA DA SILVA FONSECA
  • CONTRIBUIÇOES AO GERENCIAMENTO DINAMICO DE ESPECTRO APLICADO EM REDES DE ACESSO DSL: ESTIMAÇÃO DE CANAL. ANÁLISE DE IMPACTO E REDUÇÃO DE COMPLEXIDADE
  • Orientador : EVALDO GONCALVES PELAES
  • Data: 18/12/2009

  • WILLAMY MOREIRA FROTA
  • SOLUÇÃO ESTRUTURAL PARA A SEGURANÇA DO SUPRIMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA NO ESTADO DO AMAZONAS
  • Data: 17/12/2009
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  • O vetor energia elétrica assume importância significativa no processo de integração da Amazônia ao desenvolvimento nacional. O atendimento às necessidades de energia elétrica a esta região adquire, portanto, prioridade dentre os objetivos constitucionais de redução das desigualdades regionais (FROTA, 2004). No estado do Amazonas, pode-se dizer que a falta de energia elétrica é um fator de limitação do desenvolvimento regional e, em muitas das localidades, menores e mais isoladas, um fator de marginalização econômica, social e cultural. A histórica situação do uso em larga escala de combustíveis derivados de petróleo para a geração de energia elétrica no estado do Amazonas, com grandes prejuízos econômicos e ambientais para a sociedade brasileira, precisa ser resolvida pelo planejamento energético brasileiro,impondo-se a necessidade de se buscar outras fontes mais limpas, mais seguras e de menor custo. O Estado se distingue das demais regiões do país pela existência de diversos sistemas isolados, principalmente o da capital Manaus, que apresenta baixa confiabilidade e qualidade de serviços, e com custos elevadíssimos, tendo em vista a necessidade de geração térmica a diesel e a óleo combustível, cujo montante representa cerca de 73% de todo o combustível previsto para ser utilizado no Brasil na geração de energia termoelétrica (GTON, 2009), sinalizando um custo com combustível para o ano de 2009 superior a R$ 3 bilhões (US$ 1.5 bilhão), que é suportado, em grande parte, pelas transferências de recursos obtidos através de subsídios da Conta de Consumo de Combustíveis Fósseis - CCC. Neste cenário, o presente trabalho visa apresentar uma abordagem dos principais problemas existentes, bem como uma proposta de solução estrutural para o negócio de energia elétrica para o estado do Amazonas que possa contribuir para a melhoria das diretrizes de uma política energética compatível com os objetivos do atual modelo institucional do setor elétrico brasileiro, possibilitando o início de um novo ciclo de desenvolvimento e crescimento para o estado do Amazonas e para a Região Amazônica.
  • RODOLFO WANDERSON LIMA COUTINHO
  • CONTROLE CONJUNTO DE ADMISSÃO DE CHAMADAS EM REDES SEM FIO CO-LOCALIZADAS

  • Data: 17/12/2009
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  • CONTROLE CONJUNTO DE ADMISSÃO DE CHAMADAS EM REDES SEM FIO CO-LOCALIZADAS

  • FABIO MENDES SOARES
  • NÃO EXISTIA INFORMAÇÃO NO SIE
  • Orientador : ROBERTO CELIO LIMAO DE OLIVEIRA
  • Data: 14/12/2009

  • JOAO PAULO ABREU VIEIRA
  • OTIMIZAÇÃO DE CONTROLADORES UTILIZANDO ALGORITMOS GENÉTICOS PARA MELHORIA DA CAPACIDADE DE SOBREVIVÊNCIA A AFUNDAMENTOS DE TENSÃO DE AEROGERADORES DE INDUÇÃO DUPLAMENTE EXCITADOS

  • Orientador : MARCUS VINNICIUS ALVES NUNES
  • Data: 11/12/2009
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  • OTIMIZAÇÃO DE CONTROLADORES UTILIZANDO ALGORITMOS GENÉTICOS PARA MELHORIA DA CAPACIDADE DE SOBREVIVÊNCIA A AFUNDAMENTOS DE TENSÃO DE AEROGERADORES DE INDUÇÃO DUPLAMENTE EXCITADOS

  • CLAUDIO ALEX JORGE DA ROCHA
  • OPTIMIZATION STRATEGY FOR IMPROVING THE INTERPRETABILITY OF BAYESIAN NETWORKS: APPLICATIONS IN ELECTRICAL POWER SYSTEMS

  • Data: 10/12/2009
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  • The study of methods, techniques and tools that can aid the decision processes in power systems, in its many sections, is a subject of great interest. This decision support can be accomplished through many different techniques, particularly those based on computational intelligence, given their applicability on domains with uncertainty. In this proposal, Bayesian networks are used for the extraction of knowledge models from the available data on power systems. Moreover, given the demands of these systems and some limitations imposed to the inferences in Bayesian networks, a method is proposed, using genetic algorithms, capable of extending the power of comprehensibility of the patterns discovered; it aims at finding the optimal scenario in order to attain a given target, considering the incorporation of a priori knowledge from domain specialists, identifying the most influent variables in the domain for the maximization of the target variable.

  • LILIAN COELHO DE FREITAS
  • AVALIAÇÃO DE CLASSIFICADORES DE MODULAÇÃO PARA SENSORIAMENTO ESPECTRAL EM RÁDIO COGNITIVO
  • Data: 07/12/2009
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  • Esta dissertação tem como objetivo principal a avaliação de classificadores de modulação digital em sensoriamento espectral de rádio cognitivo. Considerou-se nessa avaliação o estudo e implementação da técnica de análise espectral cíclica para extração de características dos sinais modulados, a qual utiliza a cicloestacionariedade contida em tais sinais. Essa técnica tem mostrado bons resultados, mesmo em ambientes com baixa relação sinal ruído. Com base nas características extraídas utilizando análise espectral cíclica, são avaliados os desempenhos de cinco técnicas de reconhecimento de padrões: na¨ıve Bayes, árvore de decisão, k-nearest neighbor, máquinas de vetores de suporte e redes neurais. Os classificadores são avaliados na classificação das modulações AM, BPSK, BFSK, QPSK e 16-QAM, considerando a influência de um canal com ruído gaussiano branco e com desvanecimento por multipercurso. Outra contribuição desta dissertação é a disponibilização de uma base de dados para classificação de modulação, objetivando auxiliar o estudo comparativo com outras técnicas de classificação.
  • JOZIAS PARENTE DE OLIVEIRA
  • NÃO EXISTIA INFORMAÇÃO NO SIE
  • Orientador : EVALDO GONCALVES PELAES
  • Data: 04/12/2009

  • MARCOS PAULO ALVES DE SOUZA
  • UMA NOVA ABORDAGEM DE TREINAMENTO D MANUTENÇÃO EM UMA UNIDADE HIDROGERADORA ELÉTRICA UTILIZANDO TECNOLOGIAS DE REALIDADE VIRTUAL
  • Orientador : MANOEL RIBEIRO FILHO
  • Data: 30/10/2009

  • MARCELO NOBUYUKI KAWAKATSU
  • OTIMIZAÇÃO DE ANTENAS LINEARES E PLANARES PARA APLICAÇÕES EM SISTEMAS DE BANDA LARGA
  • Data: 16/10/2009
  • Mostrar Resumo
  • OTIMIZAÇÃO DE ANTENAS LINEARES E PLANARES PARA APLICAÇÕES EM SISTEMAS DE BANDA LARGA
  • ALVARO LUIS DOS REIS LEITAO
  • SISTEMATIZAÇÃO DE PROJETOS DE CONTROLADORES FUZZY ATRAVÉS DE PROGRAMAÇÃO ORIENTADA A OBJETOS.

  • Orientador : CARLOS TAVARES DA COSTA JUNIOR
  • Data: 06/10/2009
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  • ATRAVÉS DO USO DA PROGRAMAÇÃO EM LINGUAGEM ORIENTADA A OBJETOS E, APLICANDO-SE UMA TÉCNICA DE PROGRAMAÇÃO ESPECÍFICA, É POSSÍVEL GERAR UM CONJUNTO DE CLASSES GENÉRICAS CUJOS OBJETOS REPRESENTEM CADA BLOCO DE UM CONTROLADOR FUZZY E TAMBÉM SUAS VARIÁVEIS LINGUÍSTICAS. TAIS CLASSES, SENDO APLICADAS DE FORMA SISTEMÁTICA, FACILITAM A PROGRAMAÇÃO DE UMA VARIEDADE DE CONTROLADORES DESTA NATUREZA. ESTE TRABALHO APRESENTA A REFERIDA TÉCNICA E MOSTRA OS RESULTADOS OBTIDOS ATRAVÉS DE UM MODELO SIMULADO DE UM PÊNDULO ROTACIONAL INVERTIDO QUE PE CONTROLADO POR UM SISTEMA DE CONTROLE COMPOSTO POR TRÊS CONTROLADORES FUZZY, PROJETADOS E CONSTRUÍDOS SOB ESTE PONTO DE VISTA.

  • ALVARO LUIS DOS REIS LEITAO
  • SISTEMATIZAÇÃO DE PROJETOS DE CONTROLADORES FUZZY ATRAVÉS DE PROGRAMAÇÃO ORIENTADA A OBJETOS.
  • Orientador : CARLOS TAVARES DA COSTA JUNIOR
  • Data: 06/10/2009
  • Mostrar Resumo
  • ATRAVÉS DO USO DA PROGRAMAÇÃO EM LINGUAGEM ORIENTADA A OBJETOS E, APLICANDO-SE UMA TÉCNICA DE PROGRAMAÇÃO ESPECÍFICA, É POSSÍVEL GERAR UM CONJUNTO DE CLASSES GENÉRICAS CUJOS OBJETOS REPRESENTEM CADA BLOCO DE UM CONTROLADOR FUZZY E TAMBÉM SUAS VARIÁVEIS LINGUÍSTICAS. TAIS CLASSES, SENDO APLICADAS DE FORMA SISTEMÁTICA, FACILITAM A PROGRAMAÇÃO DE UMA VARIEDADE DE CONTROLADORES DESTA NATUREZA. ESTE TRABALHO APRESENTA A REFERIDA TÉCNICA E MOSTRA OS RESULTADOS OBTIDOS ATRAVÉS DE UM MODELO SIMULADO DE UM PÊNDULO ROTACIONAL INVERTIDO QUE PE CONTROLADO POR UM SISTEMA DE CONTROLE COMPOSTO POR TRÊS CONTROLADORES FUZZY, PROJETADOS E CONSTRUÍDOS SOB ESTE PONTO DE VISTA.
  • RITA DE CASSIA FLORENCIO ROCHA
  • Análise da Eficiência de Blindagem de Estrutura Indoors Construidas com Lâminas Finas Condutoras Elétricas, através do Método FDTD.

  • Data: 25/09/2009
  • Mostrar Resumo
  • Análise da Eficiência de Blindagem de Estrutura Indoors Construidas com Lâminas Finas Condutoras Elétricas, através do Método FDTD.

  • FRANCISCO ROBSON ALVES DA SILVA
  • AMBIENTE COMPUTACIONAL INTERATIVO PARA AUXÍLIO DO PROCESSO DE ENSINO APRENDIZAGEM DE MATEMÁTICA BÁSICA

  • Data: 21/09/2009
  • Mostrar Resumo
  • AMBIENTE COMPUTACIONAL INTERATIVO PARA AUXÍLIO DO PROCESSO DE ENSINO APRENDIZAGEM DE MATEMÁTICA BÁSICA

  • DANIELLE COSTA CARRARA COUTO
  • BAIUKA: Jogos de Lendas Amazonicas para Avaliação de Inteligencia Múltiplas
  • Orientador : MANOEL RIBEIRO FILHO
  • Data: 18/09/2009

  • RICARDO HACHEM THOME CHAMIE FILHO
  • ANÁLISE DE TENSÕES INDUZIDAS EM LINHAS DE DISTRIBUIÇÃODE BAIXA TENSÃO FRENTE A UMA DESCARGA ATMOSFÉRICA
  • Orientador : CARLOS LEONIDAS DA SILVA SOUZA SOBRINHO
  • Data: 15/09/2009

  • ALLAN RODRIGO ARRIFANO MANITO
  • ANÁLISE DA QUALIDADE DA TENSÃO NO PONTO DE CONEXÃO DE UMA FÁBRICA DE ALUMÍNIO COM O SISTEMA INTERLIGADO NACIONAL

  • Orientador : MARIA EMILIA DE LIMA TOSTES
  • Data: 09/09/2009
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  • In this work, it is presented an analysis of the voltage quality at the Point of Common Coupling (PCC) of an aluminum industry plant with the national grid in order to evaluate the impact of this facility in the grid regarding the voltage fluctuation, voltage unbalance and voltage harmonic distortion. The data of the power quality disturbances cited above were collected through a measurement campaign over a period of 7 consecutive days, as requested by the National Electric System Operator (ONS) for cases of loads connected to the grid which have nonlinear characteristics, such as aluminum plants. Additionally, a computational study to determine the maximum values of voltage harmonic distortion at the PCC is presented in order to complete the analysis made by the measurement campaign. The computational programs used for the study were the HarmZs of CEPEL and Matlab 7.0.

  • RICARDO RODRIGUES DAMASCENO
  • Concepção do jogo educativo “A Revolta da Cabanagem”: enredo, cenário, interfaces, jogabilidade e áudio.
  • Data: 04/09/2009
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  • Esta dissertação aborda os aspectos conceituais do desenvolvimento do jogo educacional “A Revolta da Cabanagem”. O processo de desenvolvimento requer planejamento e análise sobre os elementos que formam um jogo digital, sendo importante conhecer seus conceitos e como aplicá-los no jogo. Neste trabalho são analisados: o enredo, os personagens, o cenário, a jogabilidade, as interfaces, os modelos 3D e texturas, a música e efeitos sonoros, narrações e a estrutura do jogo. É realizada uma adaptação das teorias de cada um dos aspectos, para a criação deste jogo digital educacional, destituindo a antiga concepção de que este gênero de game é desmotivador e sem desafios. Também são abordados os tipos de jogos digitais e os profissionais envolvidos na criação deles. Enfatizando que um game digital educacional deve ser uma ferramenta de apoio a transmissão de conhecimento, podendo ser utilizado por alunos e também pelos educadores. Por fim é relatada parte da experiência adquirida para geração deste game e um inventário com informações que servem como referência para novos projetos.
  • DIOGO LOBATO ACATAUASSU NUNES
  • MEDIDAS PARA CARACTERIZAÇÃO DE CROSSTALK E RUÍDO IMPULSIVO EM SISTEMAS DSL

  • Data: 04/09/2009
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  • O presente trabalho apresenta testes e experimentos laboratoriais para medição de crosstalk e ruído impulsivo em sistemas DSL, os quais são de grande importância para o aperfeicoamento e evolução deste tipo de tecnologia.
    O estudo do crosstalk voltou-se à uma campanha de medições em cabos telefônicos reais de curto comprimento e operando em altas frequências. Os resultados destas medidas foram utilizados no cálculo da capacidade de transmissãoo de sistemas DSL operando neste cenário ainda pouco explorado. O estudo do ruído impulsivo foi focado no desenvolvimento de um sistema digitalizador de sinais da linha telefônica possibilitando a medição real deste tipo de fenômeno.

  • ITALO FLEXA DI PAOLO
  • APLICAÇÃO DE TÉCNICAS DE PADRÃO DE PROJETOS ORIENTADOS A OBJETO NA CONSTRUÇÃO DE FRAMEWORK PARA MODELAGEM E SIMULAÇÃO DINÂMICA DE GERADORES SÍNCRONOS

  • Data: 30/06/2009
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  • Este trabalho apresenta a concepção, desenvolvimento e testes de um software avançado, utilizando o paradigma da orientação a objetos. A ferramenta é destinada àexecução de estudos dinâmicos avançados em sistemas elétricos de potência. A estratégia proposta baseia-se em padrões de projeto utilizando conceitos fundamentados em boas práticas de engenharia. Primeiramente, executa-se um mapeamento entre uma representação dinâmica no domínio da frequência (ou do tempo) (representação em diagramas de bloco) para um domínio orientado a objetos. Esta análise permite uma abordagem mais flexível para a descrição do sistema dinâmico, acelerando o processo de desenvolvimento do software. Em seguida, para explorar ainda mais a abordagem orientada a objetos, uma combinação dos padrões Factory Method, Strategy, Builder e Facade foi utilizada, de forma complementar, de modo a fazer face à complexidade observada em sistemas elétricos de potência, permitindo o desenvolvimento do software. Desta forma, possibilitando a simulação da dinâmica de sistemas elétricos de grande porte, incluindo modelos complexos de sistemas de controle adaptativo e digital, que são limitações de ferramentas similares atuais. Este software, denominado DynaPower foi testado para realizar estudos de simulação dinâmica relacionados com fenômenos de oscilações eletromecânicas na Usina Hidroelétrica de Tucuruí. Foram modeladas todas as 23 unidades geradoras presentes na usina, adotando-se uma representação pormenorizada das turbinas hidráulicas, bem como das máquinas síncronas e sistemas de controle associados, incluindo os reguladores automáticos de tensão, os reguladores de velocidade e os estabilizadores de sistemas de potência. Os resultados de simulações foram validados por comparação com dados medidos em testes de campo realizados na própria UHE de Tucuruí e através de resultados de outros simuladores comerciais. Os resultados mostraram bom desempenho do software simulador desenvolvido, o qual foi capaz de se reproduzir, em simulação dinâmica, muitos dos fenômenos observados em ensaios de campo na UHE de Tucuruí.

  • TASSIO COSTA DE CARVALHO
  • Arquitetura de Pré-Autenticação Segura com Suporte à QoE para Aplicações Móveis Multimídia em Redes WiMAX

  • Data: 19/06/2009
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  • O padrão IEEE 802.16 para redes metropolitanas sem fio freqüentemente conhecido como WiMAX (WordWide Interoperability for Microwave Access) foi concebido desde o princípio com uma camada de segurança que viabiliza os mecanismos de autenticação, autorização e contabilização (AAA – Authentication, Authorization and Accounting) e criptografia. Por outro lado, a mobilidade proporcionada aos usuários e a possibilidade de mudar de estação rádio base (BS – Base Station), implica na necessidade que o usuário realize novamente o processo de autenticação com a nova BS. Este processo de re-autenticação pode degradar o desempenho das aplicações durante o handover entre domínios administrativos. Dessa forma, visando garantir a continuidade de serviço e a segurança na distribuição de conteúdo multimídia para usuários móveis, esta dissertação propõe uma arquitetura de préautenticação para redes WiMAX, provendo uma política de antecipação de handover com suporte à micro e macro mobilidade e à Qualidade de Experiência (QoE – Quality of Experience). A proposta é avaliada por meio de
    simulação utilizando o simulador ns-2 (network simulator). O resultados de desempenho obtidos em termos das métricas de vazão, atraso, PSRN (Peak Signal to Noise Ratio), SSIM (Structural Similarity Index) e VQM (Video
    Quality Metric) ratificaram a eficácia da proposta para prover handover transparente para aplicações multimídia.

  • LAIR AGUIAR DE MENESES
  • IDENTIFICAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DE FALTAS EM SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA USANDO TRANSFORMADA WAVELET E REDE NEURAL PROBABILÍSTICA

  • Data: 15/05/2009
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  • IDENTIFICAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DE FALTAS EM SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA USANDO TRANSFORMADA WAVELET E REDE NEURAL PROBABILÍSTICA

  • FABIOLA GRAZIELA NORONHA BARROS
  • AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE REDES NEURAIS ARTIFICIAIS NO PROCESSO DE CLASSIFICAÇÃO AUTOMÁTICA DE FALTAS EM SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA

  • Data: 13/05/2009
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  • This work deals with aspects of identification and classification of short-circuits and it contributes to change the paradigm of the practical application of intelligent systems in the control and operation centers of the electric power utilities. Because, it tries to automate the short-circuit identification and classification processes in transmission lines. These shortcircuits are responsible for most of the blackouts in electric power systems. In this context, this work proposes an automatic system of identification and classification of faults in transmission systems as well as a comparative study of artificial neural networks in the classification process. The neural networks used in the comparative study are the Multi-layer Perceptron (MLP), the Probabilistic Neural Network (PNN) and the Self Organizing Map (SOM) also called by Kohonen map. This comparative study determines which is the best neural network for solution of the problem. The methodology for identification of the beginning of the event uses the multiresolution decomposition technique (wavelet transform) on the voltage signals. The characteristic pattern of the short-circuit type is obtained from a methodology that uses the characteristics that the different short-circuit types cause in the voltage waveforms. This pattern is used as input of the neural networks for the classification
    of the short-circuit events. The data used for test and validation were obtained from simulations in the Alternative Transients Power (ATP) for a transmission circuit of the ELETRONORTE. Finally, the results are presented and compared from confusion matrix.

  • FELIPE VAZ DOS REIS
  • JOGO DA CABANAGEM: PROJETO E IMPLEMENTAÇÃO
  • Data: 08/05/2009
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  • Esta dissertação descreve o desenvolvimento de um motor de jogo para uso educacional, construído usando ferramentas livres. Motor de jogo é um conjunto de bibliotecas e/ou programas que oferecem funcionalidades para o desenvolvimento de jogos eletrônicos. Motor de jogo é a parte principal de um jogo eletrônico, pois oferece os mecanismos para funcionamento de um jogo. O motor de jogo proposto neste trabalho é um motor de jogo puramente 3D que oferece recursos de simulação física, simulação sonora 3D, detecção de colisão, inteligência computacional e scripting usando a linguagem de programação lua. O motor foi todo desenvolvido usando ferramentas livres e utilizando a linguagem de programação C++. O objetivo deste motor é oferecer recursos e facilitar o desenvolvimento de jogos educativos. Como estudo de caso foi implementado um jogo educativo sobre a Revolução da Cabanagem. É descrito nesta dissertação um estudo sobre jogos eletrônicos e motores de jogos. Também é descrito o motor de jogo desenvolvido, mostrando a sua estrutura e funcionamento e no final mostras as conclusões sobre o desenvolvimento do motor e sobre os trabalhos futuros.
  • FATIMA NAZARE BARAUNA MAGNO
  • Modelamento de Sistemas Móveis Celulares em Ambiente Indoor usando Equações Parabólicas

  • Data: 07/05/2009
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  • Nos últimos anos, o avanço do sistema de comunicação digital sem fio foi notável.A comunicação sem fio em recinto fechado (indoor) é, hoje, um dos campos com mais rápido desenvolvimento. Há uma procura crescente em modelos de propagação que proporcionem eficiência e precisão. O estudo da radiopropagação nestes ambientes é muito importante para a determinação das perdas que ocorrem em ambientes indoor, pois qualquer objeto com dimensões na ordem de grandeza do comprimento de onda na faixa de comunicação móvel, pode atuar como uma fonte de interferência para as ondas eletromagnéticas. Dois tipos de modelos de propagação são muito usados para ambientes indoor, os empíricos e os determinísticos. Os primeiros estão baseados em fórmulas muito simples e diretas, fáceis de aplicar, porém proporcionam precisão local-específica. Os modelos determinísticos seguem princípios físicos de propagação de ondas eletromagnéticas - os mais populares são o ray tracing e a solução numérica das equações de Maxwell (equações elípticas e por aproximação, equações parabólicas). Nesta tese é proposto um modelo baseado no método de equações parabólicas, considerando-se pequenos ângulos (até 15°) e grandes ângulos (até 90°) de propagação. Para a solução da equação parabólica para pequenos ângulos de propagação, foi utilizado o esquema implícito de diferenças finitas do tipo Crank Nicolson; já para a solução da equação que considera grandes ângulos de propagação, foi utilizada a transformada de Fourier mista. Para validação do modelo proposto foram feitas campanhas de medições para frequências de 900 MHz e 2,4 GHz e os dados obtidos nestas campanhas foram comparados ao modelo proposto na tese. Além disto, o modelo em questão foi também XVI comparado a alguns modelos existentes na literatura. Os resultados encontrados neste trabalho validam o modelo proposto como uma importante ferramenta para
    o cálculo da perda de propagação em ambientes indoor, com grande redução do esforço computacional e quantidade de memória necessária, quando comparado a outros métodos e ainda foi observado um melhor desempenho para grandes ângulos de propagação.

  • MARCUS GUERRA DA ROCHA
  • NÃO EXISTIA INFORMAÇÃO NO SIE
  • Orientador : MARCUS VINNICIUS ALVES NUNES
  • Data: 06/05/2009

  • VANDERLENE COVRE ROCHA
  • METODOLOGIA PARA IMPLEMENTAÇÃO DO MSP.BR UTILIZANDO AMBIENTE WEBAPSEE

  • Data: 29/04/2009
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  • uma série de iniciativas para melhoria do processo de software surgiu recentemente visando
    melhorar a qualidade e a produtividade em organizações de desenvolvimento de software.
    Algunsmodelosenormastêmbuscadoaimplantaçãodemelhoriasnoprocessode
    desenvolvimento de software, o MPS.BR é um deles. Esse modelo de melhoria de processo é
    voltado para as micro, pequenas e médias empresas, de forma a atender as suas necessidades
    de negócio e foi o modelo escolhido para ser explorado nesse trabalho.
    Várias são as vantagens adquiridas com a implantação de um modelo de melhoria, umas delas
    é a definição de um processo sistemático de desenvolvimento de software, que auxilie tanto
    na qualidade e produtividade do processo quanto na qualidade do produto desenvolvido. Com
    ummodelodeprocessodefinidoaorganizaçãopodecontarcomdiversosbenefícios
    associados à padronização, como, por exemplo, a otimização, a redução de custos com re-
    trabalho, a redução de defeitos nos produtos, dentre outros. Mas não existem modelos prontos
    que possam ser aplicados diretamente a uma empresa específica de desenvolvimento de
    software e, por isso, é necessário modelar o processo, customizando-o, com o objetivo final
    de gerar um modelo que adequadamente represente o processo da organização.
    Uma dasdificuldadespara a implantaçãodemodeloscomoo MPS.BRé a falta de
    metodologia que mostre como a implantação de melhoria deve ser feita e não apenas o que
    deve ser feito. Este trabalho propõe uma metodologia para a implementação do modelo
    MPS.BR baseada no modelo de implantação IDEAL, através de uma ferramenta específica,
    chamada WebAPSEE. A metodologia foi experimentada no CTIC - Centro de Tecnologia da
    Informação e Comunicação da UFPA que ao final do trabalho foi avaliado Nível G do
    MPS.BR.

     
     
  • MARTIN MAX LUIS DE CASTRO NEGRAO
  • MODELO MATEMÁTICO DE LINHAS DE TRANSMISSÃO, CONTEMPLANDO INFLUÊNCIAS AMBIENTAIS, PARA O TRECHO GUAMÁ ¿ UTINGA, LOCALIZADO EM BELÉM, PERTENCENTE À ELETRONORTE.
  • Orientador : ROBERTO CELIO LIMAO DE OLIVEIRA
  • Data: 30/03/2009

  • MARIA DA CONCEICAO PEREIRA FONSECA
  • NÃO EXISTIA INFORMAÇÃO NO SIE
  • Orientador : UBIRATAN HOLANDA BEZERRA
  • Data: 13/03/2009

  • VICENTE FERRER PUREZA ALEIXO
  • NÃO EXISTIA INFORMAÇÃO NO SIE
  • Orientador : JORDAN DEL NERO
  • Data: 11/01/2009

2008
Descrição
  • LORENA DOS REIS MORAES
  • SISTEMA INTELIGENTE PARA MONITORAMENTO E DIAGNÓSTICO DE TRANSFORMADORES BASEADO NA ANÁLISE FÍSICO-QUÍMICA DO ÓLEO E ANÁLISE DOS GASES DISSOLVIDOS EM ÓLEO
  • Data: 14/11/2008
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  • Equipamentos de Subestação de Sistemas Elétricos, tais como transformadores, necessitam de procedimentos para detecção e diagnóstico de possíveis falhas. Normalmente, programas de manutenção preventiva vêm sendo utilizados pelas empresas de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica. O procedimento de manutenção visa evitar que as falhas resultem na retirada de operação do transformador, o que poderia ocasionar grandes prejuízos financeiros, seja pela diminuição do faturamento, pelo pagamento de multas à agência reguladora ou pela diminuição da credibilidade do sistema. Neste contexto, considerando a importância da manutenção preventiva dos transformadores, esta dissertação propõe e apresenta o desenvolvimento de um Sistema Inteligente baseado em Redes Neurais e Lógica Difusa para o diagnóstico da condição operativa de transformadores. O sistema proposto é baseado na análise físico-química do óleo isolante de transformadores para detecção da condição de operação do mesmo, assim como na análise cromatográfica dos gases dissolvidos no óleo, para detecção de possíveis faltas do tipo térmicas ou elétricas. O sistema inteligente desenvolvido faz parte do projeto de P&D intitulado “Sistema integrado de monitoramento e diagnóstico da condição operativa de comutadores de derivação em carga de transformadores de subestações de transmissão da Eletronorte”, realizado em parceria entre a Eletronorte, o Núcleo de Energia, Sistemas e Comunicação (NESC-UFPA) e o Laboratório de Química Analítica e Ambiental (LAQUANAM-UFPA). O projeto teve como principal objetivo o monitoramento do óleo isolante na chave comutadora do transformador visando obter resultados mais abrangentes e confiáveis em relação à condição operativa do transformador. Os resultados obtidos com o sistema inteligente desenvolvido mostraram-se satisfatórios, reforçando assim as vantagens da utilização das técnicas de inteligência computacional em problemas de tomada de decisão.
  • GIANNI MASAKI TANAKA PORTELA
  • ESTUDO TEÓRICO DE CRISTAIS FOTÔNICOS MAGNÉTICOS COM EFEITO DE MODOS CONGELADOS
  • Data: 17/10/2008
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  • Estruturas multicamadas conhecidas como Cristais Fotônicos são objeto de muitas pesquisas ultimamente. Alguns Cristais Fotônicos especiais, contendo camadas ferromagnéticas e camadas dielétricas anisotrópicas, mostram uma relação de dispersão assimétrica. Essas estruturas são referidas como Cristais Fotônicos Magnéticos (Magnetic Photonic Crystals – MPCs). Uma relação de dispersão assimétrica pode estar associada com a unidirecionalidade magnética. Um meio unidirecional “congela” a radiação de certa freqüência e direção (modo congelado), sendo perfeitamente transparente para a onda com mesma freqüência e direção oposta. Existem alguns estudos à cerca deste fenômeno, no entanto, a maioria deles não analisa, com profundidade, a influência dos parâmetros físicos e geométricos do arranjo sobre os modos congelados. Além disso, muitos estudos correlatos não utilizam parâmetros realísticos na caracterização do MPC. Neste trabalho foi realizada uma investigação detalhada sobre o efeito de modos congelados (frozen modes) em um MPC realístico, além de um estudo sobre a influência dos parâmetros físicos e geométricos do cristal nos modos congelados.
  • PAULO ROBERTO MOUTINHO DE VILHENA
  • PROGRAMA COMPUTACIONAL PARA REPRESENTAÇÃO DA PARTIDA, PARADA E FUNCIONAMENTO DE UMA UNIDADE HIDROGERADORA INTEGRADA EM UM SISTEMA ELÉTRICO, UTILIZANDO TÉCNICAS DE REALIDADE VIRTUAL

  • Data: 19/09/2008
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  • PROGRAMA COMPUTACIONAL PARA REPRESENTAÇÃO DA PARTIDA, PARADA E FUNCIONAMENTO DE UMA UNIDADE HIDROGERADORA INTEGRADA EM UM SISTEMA ELÉTRICO, UTILIZANDO TÉCNICAS DE REALIDADE VIRTUAL

  • FABRICIO GONZALEZ NOGUEIRA
  • DESENVOLVIMENTO DE UM ESTABILIZADOR DE SISTEMAS DE POTÊNCIA VIA MALHA DE VELOCIDADE APLICADO A UMA UNIDADE GERADORA NA UTE DE SANTANA
  • Data: 27/08/2008
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  • NÃO INFORMADO PELO DISCENTE
  • ANGELA COSTA SANTA BRIGIDA
  • SENSOR DE PROXIMIDADE BASEADO EM FIBRAÓPTICA COM GRADES DE BRAGG

  • Data: 25/08/2008
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  • SENSOR DE PROXIMIDADE BASEADO EM FIBRAÓPTICA COM GRADES DE BRAGG

  • ADAMO LIMA DE SANTANA
  • Estratégias para a Melhoria da Modelagem e Interpretabilidade de Redes Bayesianas

  • Data: 22/08/2008
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  • Um dos principais fatores para o sucesso da descoberta do conhecimento está relacionado à compreensibilidade, ou seja, a capacidade de compreensão, entendimento ou ainda interpretação dos padrões descobertos resultantes da aplicação de técnicas de mineração de dados. Neste contexto, as redes Bayesianas aparecem como uma das mais proeminentes técnicas, quando se considera a facilidade possível de ser alcançada para a interpretação do conhecimento. A semântica quantitativa e qualitativa representa uma das principais motivações para aplicação das redes Bayesianas no processo da descoberta do conhecimento, dada a compreensibilidade dos padrões descobertos a partir dos dados. As redes Bayesianas, entretanto, assim como todas as técnicas de inteligência computacional, apresentam certas limitações, no que diz respeito a seu uso e aplicabilidade. São relatadas na literatura, por exemplo, a dificuldade para realizar inferências associadas ao tempo ou ainda a dificuldade de identificar um conjunto de ações que levariam à ocorrência de um determinado evento desejado. Este trabalho apresenta extensões para a melhoria de redes Bayesianas, propondo estratégias que aprimoram o processo Bayesiano em todas as suas fases (desde a geração da rede até a interpretação dos resultados das inferências). Para tanto, esta tese trata de aspectos como o desempenho, interpretabilidade e o uso de seus resultados; incorporando modelos de regressão múltipla para o aprendizado da estrutura, além de incorporar aspectos temporais pelo uso de cadeias de Markov. Com o intuito de comprovar a eficácia das proposições desta tese, é aplicado um modelo de teste benchmark e um estudo de caso do mundo real, de forma a comparar características de desempenho e aplicabilidade com as abordagens preconizadas na literatura especializada da área.

  • TALES CESAR DE OLIVEIRA IMBIRIBA
  • APRENDIZADO SUPERVISIONADO E ALGORITMOS GENÉTICOS PARA OBTENÇÃO DOS PARÂMETROS DO SINTETIZADOR DE KLATT

  • Orientador : ALDEBARO BARRETO DA ROCHA KLAUTAU JUNIOR
  • Data: 20/08/2008
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  • Este trabalho se concentra no problema de utterance copy, onde algoritmos geneticos (AGs) e
    tecnicas de aprendizado supervisionado, mais precisamente regress~ao com vetores de suporte
    (Support Vector Regression - SVR), foram utilizados para obter os par^ametros de entrada do
    sintetizador de Klatt. Durante a pesquisa no Laboratorio de Processamento de Sinais (LaPS),
    uma abordagem baseada em AGs vinha sendo usada sem amplo sucesso nem mesmo para
    vozes sintetizadas. Esse problema era atribudo ao grande numero de par^ametros a serem
    estimados. No entanto, este trabalho demonstra que o real problema da abordagem com AGs,
    esta na guras de merito (func~oes objetivo) que vinham sendo utilizadas: distorc~ao espectral
    e o erro quadratico medio. Em experimentos com vozes sintetizadas, SVRs obtiveram resul-
    tados excelentes perceptualmente. Uma base de dados de voz sintetizada e seus respectivos
    par^ametros de Klatt foi criada com o auxlio de um sistema TTS (text-to-speech) chamado
    DECTalk. Essa base sintetizada foi chamada de Klatt-Timit e utilizada para treinar e tes-
    tar as SVRs. Ensaios envolvendo reconhecimento voz e classi cac~ao de fonemas foram feitos,
    substituindo-se o front end tpico (MFCC) pelos par^ametros do sintetizador. Os resultados
    mostram que a utilizac~ao de par^ametros do sintetizador de Klatt pode eventualmente superar
    os front ends convencionais se o back-end respeitar as especi cidades dos novos par^ametros.
    Este trabalho se concentra no problema de utterance copy, onde algoritmos geneticos (AGs) etecnicas de aprendizado supervisionado, mais precisamente regress~ao com vetores de suporte(Support Vector Regression - SVR), foram utilizados para obter os par^ametros de entrada dosintetizador de Klatt. Durante a pesquisa no Laboratorio de Processamento de Sinais (LaPS),uma abordagem baseada em AGs vinha sendo usada sem amplo sucesso nem mesmo paravozes sintetizadas. Esse problema era atribudo ao grande numero de par^ametros a seremestimados. No entanto, este trabalho demonstra que o real problema da abordagem com AGs,esta na guras de merito (func~oes objetivo) que vinham sendo utilizadas: distorc~ao espectrale o erro quadratico medio. Em experimentos com vozes sintetizadas, SVRs obtiveram resul-tados excelentes perceptualmente. Uma base de dados de voz sintetizada e seus respectivospar^ametros de Klatt foi criada com o auxlio de um sistema TTS (text-to-speech) chamadoDECTalk. Essa base sintetizada foi chamada de Klatt-Timit e utilizada para treinar e tes-tar as SVRs. Ensaios envolvendo reconhecimento voz e classi cac~ao de fonemas foram feitos,substituindo-se o front end tpico (MFCC) pelos par^ametros do sintetizador. Os resultadosmostram que a utilizac~ao de par^ametros do sintetizador de Klatt pode eventualmente superaros front ends convencionais se o back-end respeitar as especi cidades dos novos par^ametros.

  • SHEILA CRISTINA DOS SANTOS COSTA
  • NANOFABRICAÇÃO, CARACTERIZAÇÃO E MODELAGEM DE DISPOSITIVOS OPTOELETRÔNICOS NANOESTRUTURADOS DE CORANTES ORGÂNICOS.

  • Data: 28/07/2008
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  • Para melhor entendermos o processo de miniaturização e o comportamento de estruturas moleculares sob este efeito, recorremos aos cálculos baseado em Mecânica Quântica (MQ) com a finalidade de corroborar dados teóricos e experimentais como propriedades de estrutura eletrônica bem como propriedades elétricas. Outro método bastante conhecido e utilizado consiste em simular o efeito soluto-solvente através do método probabilístico Monte Carlo (MC). De posse de ferramentas computacionais voltadas para estas metodologias,
    desenvolvemos simulações MQ/MC que traduzem o comportamento dos compostos orgânicos Vermelho de Metíla (VM) e 1,4-bis (5-phenyl-2-oxazolyl) benzene (POPOP), quando sofrem mudanças estruturais bem como modificações em suas propriedades ópticas; devido aos processos de miniaturização, variações de ambiente, ações externas, etc. O composto Vermelho de Metila é conhecido como um corante sensível a variação de pH
    e encontra-se nas formas básico e ácido (isoeletrônico, zwitteriônico) é classificado como um azocomposto pela presença de uma ligação (N  N) em sua estrutura. O POPOP é um corante luminescente de intensa fluorescência na região azul do espectro UV-Visível; ressaltamos que para investigarmos os princípios funcionais deste composto propomos estruturas conformacionais derivadas protonadas POPOP [C1(NP+P) e C2(NP
    +P)]. Inicialmente todas as estruturas dos compostos orgânicos de VM e POPOP foram otimizadas através dos
    métodos quânticos: semiempíricos PM3 (Parametric Method 3) e ab initio, HF (Hartree-Fock) e DFT (Density Functional Theory), obtendo-se os parâmetros geométricos e as conformações de menor energia de cada sistema, para o estudo da estrutura eletrônica. Seqüencialmente, duas etapas distintas de simulação foram empregadas para o estudo dos compostos: 1ª) as estruturas de VM e POPOP foram otimizadas através do método PM3 com adicional Campo Elétrico Externo (CEE), obtendo-se os parâmetros geométricos e parâmetros
    de carga. Utilizamos este método com a finalidade de simular as propriedades de transporte eletrônico nos compostos orgânicos, como a resposta elétrica caracterizada pela curva do transporte de carga (e-) em função da variação da intensidade de tensão (V) nas estruturas. Mediante a resposta elétrica [(e-) × V] caracterizamos esta função empregá-los em dispositivos nanoestruturados, como diodos, fotodiodos, células solares, etc. A 2ª etapa consiste em simular os compostos orgânicos através do método Monte Carlo, para investigarmos os seus comportamentos em líquido. Os sistemas distintamente consistem na adição de VM (básico, ácido: isoeletrônico e zwitteriônico) e POPOP [C1(NP +P) e C2(NP+P)] em 1000 moléculas de água para analisar a interação soluto-solvente para desenvolvimento de sistemas interagentes optoeletrônicos como sensores de gás. Na simulação MC foi realizado 1× 1010 passos MC para ambos os estágios de termalização e equilíbrio, no ensemble NVT. Gerando um conjunto de 105 configurações, a partir destas selecionamos um conjunto reduzido de 103 configurações descorrelacionadas das quais obtemos a média de convergência das transições eletrônicas  *. A média de convergência das transições eletrônicas  * para VM: básico 434.33 nm ± 1.0 [436.34 ± 2.0 nm], isoeletrônico 485.80 nm ± 2.0 nm [480.66 nm ± 3.0 nm], e zwitteriônico [502.13 nm ± 3.0 nm]; para POPOP C1 [361.25 nm ± 2.0 nm], C1(NP+P) [485.0 ± 26.0 nm], C2 [355.39 nm ± 3.0 nm] e C2(NP+P) [472.0 ± 24.0 nm]. As médias das transições eletrônicas  * foram obtidas através do método semiempírico ZINDO/S-CIS (Zerner Intermediate Neglect of Diffential Orbital/ Spectroscopic – Configurations Interaction, Single excitation) que melhor traduz os parâmetros espectroscópicos de moléculas orgânicas na região do UV-visível. Experimentalmente desenvolvemos dois tipos distintos de sistemas através das técnicas: Sol-Gel que consiste na incorporação dos compostos em matrizes hospedeiras de APP (Aluminum olyphosphate), e Blendas que consiste na fabricação de dispositivos de volume com monocamada ativa. Os compostos VM e POPOP foram diluídos em solução híbrida (10% etanol + 90% água), alíquotas destas soluções foram incorporadas na síntese do gel APP. As amostras obtidas pelo processo Sol-Gel foram submetidas à variação pH e caracterizadas por espectroscopia de absorção na região UV-Visível cujas bandas de máxima absorção são de [431 nm, 513 nm, 511 nm] para VM e [358 nm, 511 nm e 472 nm] para POPOP e valores de [355 nm, 361 nm] para POPOP em solução, que corroboram os resultados teóricos a partir das médias das transições eletrônicas  *. Os dispositivos de monocamadas de VM e POPOP foram fabricados por filmes finos sobrepostos em substrato vítreo/FTO (1º eletrodo) /PEDOT/P3HT/camada ativa - Alumínio (2º eletrodo) e caracterizados eletricamente por densidade de carga em função da tensão aplicada (JV), sob corrente de escuro e luz monocromática de 550 nm. Os dispositivos de VM apresentam curva (JV) característica de um retificador de junção p-n de maior sinal de corrente elétrica sob polarização reversa para corrente de escuro, sendo este sinal intensificado sob luz 550 nm; sob polarização direta o dispositivo apresenta o mesmo comportamento quanto ao sinal de corrente, este é intensificado quando medido sobre luz monocromática (550 nm) em comparação a corrente de escuro, porém sob polarização reversa e polarização direta o dispositivo apresenta curva característica J×V análogo a fotodetector e diodo túnel convencionais. Para POPOP observa-se intensificação do sinal de corrente elétrica sob polarização direta e reversa quando os dispositivos estão expostos sob luz monocromática em comparação com medidas feitas sob corrente de escuro, de modo que a curva característica (J×V) tem comportamento de similar a fotodiodos convencionais. Os resultados teórico-experimentais das propriedades elétricas (J×V) dos compostos apresentaram comportamentos similares na faixa de voltagem de aproximadamente [– 2.0 V – 2.97 V] para VM e [-2.86 V – 2.86V] para POPOP. Desenvolvemos um estudo completar com polímeros de baixo bandgap (gap 1 eV) baseados em pontes de monômeros compostos por carbono, formando cadeias poliméricas foram investigados pelos métodos AM1 (Austin Model 1), PM3 e DFT [B3LYP/6-31G] e corroborados aos resultados dos oligômeros de CDM (4-dicyano methyllene-4H-cyclopenta [2,1- 3: 4-b’] dithiophene) e BDT (1,3-benzodithiole-4H-cyclopenta [2,1-b:3,4-b’] dithiophene), derivados do di-tiofeno. Os resultados mostram que o crescimento da cadeia polimérica formada pelos monômeros de CDM e BDT provoca a redução do bandgap dos oligômeros, comportamento análogo aos polímeros baseados em (3-alkylthiophenes) cuja energia da transição eletrônica  * é de 1.67 eV, a máxima absorção do CDM e BDT são de 1.28 eV e 1.73 eV, respectivamente. Os métodos teóricos utilizados neste estudo descrevem satisfatoriamente este comportamento, cuja máxima absorção é de aproximadamente 1.28 eV para CDM e 1.74 eV para BDT estes resultados foram obtidos a partir das cadeias poliméricas formadas por 5 unidades monoméricas, demonstrando que as conformações geométricas das cadeias poliméricas simuladas são equiprováveis, comprovando a confiabilidade dos métodos utilizados em nossa investigação. Em linhas gerais os resultados apresentados demonstram que os compostos orgânicos investigados são bons candidatos para emprego em dispositivos orgânicos nanoestruturados aplicados na eletrônica molecular e tecnologia de novos materiais.

  • FERNANDO NAZARENO NASCIMENTO FARIAS
  • GERENCICAMENTO DINÂMICO DA QUALIDADE DE SERVIÇO EM REDES OBS BASEADAS NO GMPLS

  • Data: 14/07/2008
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  • GERENCICAMENTO DINÂMICO DA QUALIDADE DE SERVIÇO EM REDES OBS BASEADAS NO GMPLS

  • THAIS LIRA TAVARES DOS SANTOS
  • Um Estudo sobre Avaliação Automática de Pequenas Questões Conceituais Discursivas

  • Orientador : ELOI LUIZ FAVERO
  • Data: 11/07/2008
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  • Um Estudo sobre Avaliação Automática de Pequenas Questões Conceituais Discursivas

  • IVANIZE CLAUDIA DOS SANTOS E SILVA
  • Metodologia para análise de sistemas de iluminação visando o conforto visual e a eficiência energética em ambientes
  • Data: 27/03/2008
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  • A iluminação surge como um dos sistemas mais relevantes na conservação da energia, pois é responsável por cerca de 20% de toda energia elétrica consumida no país; trabalhar bem com ela é a melhor maneira de otimizar seu consumo. Este trabalho apresenta uma contribuição à eficientização de ambientes, propondo uma utilização maior da iluminação natural proveniente do sol considerando aspectos de conforto visual na gestão de construções inteligentes. Para tal é apresentado aspectos de eficiência energética e o conceito de construções inteligentes e os vários aspectos que as compõe. Uma metodologia utilizando sensores de luminosidade, variáveis construtivas do ambiente, redes neurais artificiais e equipamentos de iluminação adequado é proposta.
  • CLEISON DANIEL SILVA
  • Uma Estratégia baseada em Rede Neural de Base Radial Aplicada ao Gerenciamento da Produção de Petróleo e Gás Natural
  • Orientador : CARLOS TAVARES DA COSTA JUNIOR
  • Data: 03/03/2008

  • VICTORIA YUKIE MATSUNAGA DE OLIVEIRA
  • APLICAÇÃO DE SISTEMAS INTELIGENTES PARA ANÁLISE EM TEMPO REAL DO ESTADO DE OPERAÇÃO DE SISTEMAS DE POTÊNCIA EM RELAÇÃO A ESTABILIDADE DE TENSÃO

  • Data: 27/02/2008
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  • APLICAÇÃO DE SISTEMAS INTELIGENTES PARA ANÁLISE EM TEMPO REAL DO ESTADO DE OPERAÇÃO DE SISTEMAS DE POTÊNCIA EM RELAÇÃO A ESTABILIDADE DE TENSÃO

  • CYNTIA RENATA DE FIGUEIREDO MARCAL
  • Metodologia para Calibração de Analisadores de Qualidade de Energia Elétrica nas Grandezas Harmônico e Flicker

  • Data: 13/02/2008
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  • Metodologia para Calibração de Analisadores de Qualidade de Energia Elétrica nas Grandezas Harmônico e Flicker

2007
Descrição
  • LUCIANA MARIA AZEVEDO NASCIMENTO
  • UMA ABORDAGEM AUTOMATIZADA DE MEDIÇÃO EM PROCESSOS DE SOFTWARE
  • Data: 21/12/2007
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  • Os atuais avanços tecnológicos em diversos setores da sociedade resultam em demanda por software cada vez mais complexo, robusto e confiável. Como conseqüência, a complexidade de gerenciar o desenvolvimento de software também é maior: surgem novas tecnologias, padrões e técnicas, o mercado é mais competitivo e exige maior produtividade e qualidade com menor custo e prazo. Nesse cenário, dados quantitativos que retratem a realidade do processo de desenvolvimento são úteis para fundamentar e justificar decisões e tomada de ações. Além disso, medidas coletadas formam uma base histórica valiosa que pode ser usada para caracterizar o processo e seus elementos, obter conhecimento sobre pontos fortes e oportunidades de melhorias, avaliar o alcance de metas e impactos de mudanças, realizar planejamento e previsões, entre outros. Esta dissertação apresenta uma abordagem para medição de projetos de software cujo objetivo é prover apoio para seleção, coleta e análise de dados quantitativos e qualitativos que possam auxiliar a melhoria de processos e seus produtos. A abordagem está integrada em um ambiente de desenvolvimento centrado em processos usufruindo, portanto da estrutura e potenciais benefícios oferecidos para gerência de processos.
  • LARISSA LUZ GOMES
  • NÃO EXISTIA INFORMAÇÃO NO SIE
  • Orientador : ROBERTO CELIO LIMAO DE OLIVEIRA
  • Data: 20/12/2007

  • CARLA MARINA COSTA PAXIUBA
  • ACOMPANHAMENTO E AVALIAÇÃO DE PROJETOS ATRAVÉS DA MONITORAÇÃO DE EVENTOS EM UM AMBIENTE DE GESTÃO DE PROCESSOS DE SOFTWARE

  • Data: 04/07/2007
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  • ACOMPANHAMENTO E AVALIAÇÃO DE PROJETOS ATRAVÉS DA MONITORAÇÃO DE EVENTOS EM UM AMBIENTE DE GESTÃO DE PROCESSOS DE SOFTWARE

  • ANDREY DA COSTA LOPES
  • Utilização de Técnicas de Realidade Virtual Desktop na Dinâmica de Operação de uma Unidade Hidrogeradora Integrada em um Sistema Elétrico de Potência

  • Data: 26/04/2007
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  • The current dissertation approaches the aspects related with the development of a computational system for the study of the dynamic behavior of the turbine-generator group in hydroelectric power plants. It will be used 3D
    methodologies for the virtual construction of machines in operation. Techniques of desktop virtual reality are used as subsidy of visualization, analysis and training for hydraulic plants. This system has as objective aids the  maintenance and operation process of plants. All these analyses have as objective to evaluate the dynamic
    behavior of that in a cognitive way, through advanced visual interfaces, using the resources of virtual reality. Therefore an expansion of the VGU (Virtual Generating Unit) computational tool was developed in which offers a virtual environment of maintenance and operation training in hydroelectric power plants based on techniques of desktop virtual reality. In that expansion is presented a module called "Operation Module" which seeks to analyze the dynamic behavior of hydroelectric power plants operating so much in permanent regime as in transitory regime.

  • ANTONIO DE JESUS BARRA DE CARVALHO
  • METODOLOGIA PARA ESTUDOS DE SOBRETENSÕES ORIGINADAS POR MANOBRAS EM SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA

  • Data: 11/04/2007
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  • METODOLOGIA PARA ESTUDOS DE SOBRETENSÕES ORIGINADAS POR MANOBRAS EM SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA

  • PAULA RENATHA NUNES DA SILVA
  • ANÁLISE DA GESTÃO DE EQUIPAMENTOS ELETROMÉDICOS E INSTALAÇÕES ELÉTRICAS HOSPITALARES
  • Data: 16/03/2007
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  • A segurança de pacientes, a qualidade no atendimento e a maior disponibilidade dos equipamentos eletromédicos são objetivos e preocupações constantes dos Estabelecimentos Assistenciais de Saúde (EAS). Programas de manutenção preventiva e o controle da qualidade dos insumos fornecidos para estes equipamentos contribuem para alcançar estas metas, mas a inclusão indiscriminada destes torna-se inviável financeiramente para muitas instituições de saúde. É necessário, portanto, desenvolver uma metodologia que estabeleça a prioridade de como estes equipamentos serão inclusos. Muitos estudos têm sido feitos para criar metodologias de gerenciamento de equipamentos eletromédicos e sua iteração com o sistema elétrico, avaliando a presença de interferências eletromagnéticas e de distúrbios eletromagnéticos. Esses estudos têm apresentado os riscos a que estão sujeitos todos os usuários, recomendações de manutenção e de prevenção de eventos adversos. No entanto, a utilização dessas metodologias, tem sido o maior desafio dos hospitais brasileiros, pois a estrutura organizacional destes varia de região para região, sendo considerada por alguns administradores onerosa a criação de um serviço unicamente para este fim. Sob este contexto, é necessário definir uma metodologia de gestão de equipamentos eletromédicos personalizada de acordo com a realidade de cada hospital, sempre focalizando a importância do equipamento dentro da missão global do hospital. O presente trabalho propõe uma metodologia de gestão de equipamentos que avalie a disponibilidade, taxa de falhas, rentabilidade (custos x reembolso), custos da manutenção e ações que possam ajudar nas tomadas de decisão do corpo gestor hospitalar, além do que já foi mencionado avaliar a influência da qualidade dos insumos, principalmente do sistema elétrico, na vida útil dos equipamentos, uma vez que, estes estão cada vez mais sensíveis a distúrbios e interferências eletromagnéticas. A metodologia empregada consistem em identificar os equipamentos, selecionar o setor crítico e posteriormente realizar medições para verificar o impacto do sistema elétrico no desempenho dos equipamentos eletromédicos.
  • WELLINGTON ALEX DOS SANTOS FONSECA
  • GERENCIAMENTO INTEGRADO DE SISTEMAS DE PROTEÇÃO E CURVA DE CAPABILIDADE DE MÁQUINAS SÍNCRONAS: AGILIDADE E SEGURANÇA NOS AJUSTES DE RELÉS, E DOMÍNIO DAS RESTRIÇÕES IMPOSTAS PELA PROTEÇÃO

  • Data: 23/02/2007
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  • GERENCIAMENTO INTEGRADO DE SISTEMAS DE PROTEÇÃO E CURVA DE CAPABILIDADE DE MÁQUINAS SÍNCRONAS: AGILIDADE E SEGURANÇA NOS AJUSTES DE RELÉS, E DOMÍNIO DAS RESTRIÇÕES IMPOSTAS PELA PROTEÇÃO

  • PRISCILLA LANNE CORDEIRO DE LEAO
  • UM MODELO PARA AVALIAÇÃO ADAPTATIVA DE APRENDIZAGEM BASEADO EM GRAMÁTICA DE GRAFOS

  • Data: 22/01/2007
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  • UM MODELO PARA AVALIAÇÃO ADAPTATIVA DE APRENDIZAGEM BASEADO EM GRAMÁTICA DE GRAFOS

2006
Descrição
  • JOSE ANTONIO SARMANHO DOS SANTOS FREIRE
  • Ferramenta Interativa de Ensino de SQL
  • Data: 24/03/2006
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  • Este trabalho propõe uma ferramenta na Web para ensino de programação. O trabalho é baseado em um estudo de caso para ensino da linguagem de programação de bancos de dados SQL e está inserido no contexto de um ambiente interativo de aprendizagem. Esta ferramenta experimental para ensino de linguagens de programação, apresenta como objetivos: 1) completa integração entre o ensino de conceitos de programação com exemplo de fragmentos de programas executáveis on-line; 2) integração com um componente de avaliação de programas verificando se a resposta do aluno é a mesma do professor; 3) monitoramento das atividades do aluno (quantos exemplos foram executados; em cada exercício, quantas tentativas de execução foram feitas, etc). 4) servir como um laboratório para experimentação de duas novas técnicas de avaliação e acompanhamento, que estão sendo pesquisadas em trabalhos em paralelo: (a) avaliação automática de programas com métricas de engenharia de software, permitindo informar o quanto a solução do estudante se aproxima de uma “solução ideal”; e (b) avaliação automática de questões conceituais discursivas, além de permitir as tradicionais perguntas objetivas. Este trabalho é um primeiro passo na direção de construção de um ambiente totalmente assistido (por exemplo com avaliação automática) para ensino da linguagem de programação SQL, onde o professor terá uma carga de trabalho mínima, mais como supervisor.
  • ANDREY RAMOS VIEIRA
  • METODOLOGIA COMPUTACIONAL PARA DIMENSIONAMENTO, COORDENAÇÃO E SELETIVIDADE DE DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

  • Data: 13/03/2006
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  • A tarefa de coordenação, dimensionamento e seletividade de dispositivos de proteção
    associados a qualquer sistema elétrico de energia pode exigir certo esforço quando não se
    dispõe de programas de computador. Os estudos de proteção são de extrema importância para
    qualquer sistema elétrico de potência sendo, portanto, inevitáveis. Muitas vezes, torna-se
    necessário a realização de inúmeras tentativas de análise e estudo de modo a se aproximar de
    uma coordenação apropriada entre os dispositivos de proteção. Em meio a isso, este trabalho
    propõe uma metodologia de implementação computacional das funções de dimensionamento,
    seletividade e coordenação de dispositivos de proteção em sistemas de distribuição,
    implementada em MATLAB. O objetivo é agilizar e facilitar o trabalho dos engenheiros de
    proteção em redes de distribuição na fase de projeto, além de facilitar os estudos de
    discriminação de tempos de atuação da proteção em instalações já existentes. Isto permite uma
    grande variedade de análises de coordenação, dimensionamento e seletividade do sistema de
    proteção em um pequeno intervalo de tempo. A metodologia proposta é apresentada em
    etapas, onde são indicados os critérios e condições de implementação, o que ainda inclui a
    técnica usada para a modelagem das curvas características dos dispositivos de proteção
    visando flexibilidade na análise e estudo da coordenação. A metodologia é aplicada a três
    alimentadores de distribuição extraídos das literaturas consultadas e os resultados são
    discutidos com ajuda das curvas características dos dispositivos de proteção.

2005
Descrição
  • PAULO ROBERTO BASTOS DE ALMEIDA
  • PLANEJAMENTO, USO E ANÁLISE DE SIMULAÇÃO DE PROCESSOS DE SOFTWARE EM UM AMBIENTE ACADÊMICO

  • Data: 28/11/2005
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  • PLANEJAMENTO, USO E ANÁLISE DE SIMULAÇÃO DE PROCESSOS DE SOFTWARE EM UM AMBIENTE ACADÊMICO

  • KAYT NAZARE DO VALE MATOS
  • ANÁLISE DA ÁREA DE VULNERABILIDADE E ESTABILIDADE DE TENSÃO EM SISTEMAS ELÉTRICOS COM A INSERÇÃO DE PARQUES EÓLICOS
  • Data: 30/09/2005
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  • A presente dissertação de mestrado avalia os afundamentos e a estabilidade de tensão de um sistema elétrico real com inserção de parques eólicos. Os estudos de afundamentos de tensão servem de base para a determinação das áreas de vulnerabilidade do sistema elétrico, nas quais, por sua vez, são investigados os aspectos referentes à instabilidade de tensão ocasionada pela integração de parques eólicos com geradores assíncronos. Para este fim, é utilizado o programa computacional ANAQUALI, desenvolvido pelo CEPEL (Centro de Pesquisas de Energia Elétrica). No estudo do comportamento dinâmico da tensão decorrente de curto-circuito, no qual o sistema eólico é inserido nas concepções de velocidade fixa e velocidade variável, utiliza-se um programa computacional desenvolvido no aplicativo MATLABTM. Os resultados dessas simulações evidenciam que o sistema eólico de velocidade variável proporciona uma maior margem de estabilidade de tensão ao sistema elétrico, devido à presença do controle de velocidade e de tensão. Estes estudos não são comumente aplicados aos sistemas de geração distribuída, e por isso, esta dissertação contribui também neste aspecto, podendo seus resultados servir de base para o planejamento de centrais eólicas inseridas em sistemas elétricos convencionais.
  • OTAVIO NOURA TEIXEIRA
  • PROPOSTA DE UM NOVO ALGORITMO GENÉTICO BASEADO NA TEORIA DOS JOGOS
  • Orientador : ROBERTO CELIO LIMAO DE OLIVEIRA
  • Data: 30/09/2005

  • SILVIO ROBERTO ALMEIDA DE SOUZA
  • FUZZY SCORE: UM SISTEMA ESPECIALISTA FUZZY APLICADO A COBRANÇA DE DÍVIDAS DE CARTÕES DE CRÉDITO

  • Data: 23/08/2005
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  • FUZZY SCORE: UM SISTEMA ESPECIALISTA FUZZY APLICADO A COBRANÇA DE DÍVIDAS DE CARTÕES DE CRÉDITO

  • GLAUCIO HAROLDO SILVA DE CARVALHO
  • Modeling and Performance Analysis of Resource Allocation Schemes in Wireless Networks
  • Data: 03/06/2005
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  • Modelling and performance evaluation of resource allocation schemes are studied in this thesis. In this sense, the following subjects are investigated: generation of performance models from the high level speci cation Statecharts; performance models for hierarchical cellular mobile networks; call admission control and bandwidth adaptation as well as optimal policy for adaptive resource allocation schemes. All performance models are built in using the theory of Markov chain.

  • CLEBER ROBERTO PAES DA ROCHA
  • O PROCESSO PESSOAL DE SOFTWARE E SUAS INFLUÊNCIAS SOBRE O DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARE
  • Data: 14/04/2005
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  • Na sociedade atual, é cada vez maior a atuação da tecnologia e de sistemas de software nas mais diversas áreas do conhecimento: desde domésticas, hospitalares e até militares, a humanidade se tornou de certa forma dependente dos computadores e tende a caminhar cada vez mais por essa via. Neste contexto, tem-se de um lado o cliente necessitando de soluções confiáveis e, do outro, tem-se a indústria de software, tentando acompanhar a crescente demanda por maior quantidade de produtos de porte e complexidade cada vez maiores. Frente a tal situação, preocupações com a qualidade do software gerado são imprescindíveis, tanto no que diz respeito à sua corretude e bom funcionamento quanto da redução de custos e aderência a prazos estabelecidos. Entretanto, devido à complexidade envolvida no ateste da qualidade de um produto de software – devido à sua natureza abstrata – nota-se a dificuldade da comunidade de desenvolvimento de software na condução de métodos que garantam a qualidade de produtos e processos. A Engenharia de Software propõe o uso de processos formais de software para solucionar os problemas inerentes ao seu desenvolvimento, proporcionando melhoria na qualidade do trabalho realizado, dos produtos gerados, reduzindo os custos envolvidos, atendendo aos prazos estabelecidos e garantindo maior satisfação ao cliente. Este trabalho apresenta uma avaliação prática em um ambiente industrial (isto é, envolvendo uma organização real de desenvolvimento de software) do Processo Pessoal de Software – PSP – que é um processo de software concebido para focalizar e aprimorar as habilidades individuais do engenheiro de software, com o intuito de resolver os problemas inerentes ao desenvolvimento. Para isso, são apresentadas as características e técnicas mais importantes deste processo, além de modelos de artefatos preconizados e métricas utilizadas para avaliar a qualidade dos produtos gerados e do próprio processo utilizado. O estudo de caso proposto por este trabalho aplica as técnicas deste processo de modo a permitir uma análise de sua eficácia. Finalmente, os resultados obtidos são confrontados com experiências similares disponíveis na literatura, o que motiva a investigação de pontos adicionais.
  • ROBERTA MACHADO BRASIL DE LIMA ARAUJO
  • SDM: UMA FERRAMENTA PARA MONITORAÇÃO DE DESEMPENHO DE REDES DE RÁDIO E PREDIÇÃO DE TRÁFEGO

  • Data: 23/03/2005
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  • SDM: UMA FERRAMENTA PARA MONITORAÇÃO DE DESEMPENHO DE REDES DE RÁDIO E PREDIÇÃO DE TRÁFEGO

  • ADAMO LIMA DE SANTANA
  • PROJETO E IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA DE SUPORTE À DECISÃO PARA O OBSERVATÓRIO SAÚDE DA AMAZÔNIA

  • Orientador : CARLOS RENATO LISBOA FRANCES
  • Data: 18/03/2005
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  • PROJETO E IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA DE SUPORTE À DECISÃO PARA O OBSERVATÓRIO SAÚDE DA AMAZÔNIA

  • ADAMO LIMA DE SANTANA
  • PROJETO E IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA DE SUPORTE À DECISÃO PARA O OBSERVATÓRIO SAÚDE DA AMAZÔNIA

  • Orientador : CARLOS RENATO LISBOA FRANCES
  • Data: 18/03/2005
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  • PROJETO E IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA DE SUPORTE À DECISÃO PARA O OBSERVATÓRIO SAÚDE DA AMAZÔNIA

  • EDVAR DA LUZ OLIVEIRA
  • INTEROPERABILIDADE DE SISTEMAS LEGADOS: ALTERNATIVAS DE IMPLEMENTAÇÕES E PLANEJAMENTO POR SIMULAÇÃO
  • Data: 11/03/2005
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  • Este trabalho apresenta uma abordagem baseada em soluções de middleware, para prover interoperabilidade em sistemas legados. É proposta uma metodologia que combina a implementação de middleware com um planejamento realizado por simulação, visto que a maioria das implementações não se utiliza de um conhecimento prévio para justificar o desenvolvimento do middleware, como por exemplo: adaptação ao domínio aplicado, confiabilidade e escalabilidade. A aquisição dessas informações ou medidas de desempenho serão obtidas por meio de um modelo de simulação caracterizado pelos parâmetros reais do cenário a ser aplicado. Desta forma, os resultados serão o mais próximos dos valores reais do sistema. Para comprovar realizou-se um estudo de caso, adotando-se como cenário o Laboratório de Computação Aplicada (LACA), da Universidade Federal do Pará (UFPA), onde foi aplicada a interoperabilidade entre diferentes bancos de dados em diversas velocidades de conexão dentro do mesmo domínio. Diante deste problema foi aplicada a metodologia para planejar a interoperabilidade e a partir da simulação, se obter então uma prospecção em larga escala do efeito da inserção do middleware, antecipando qualquer problema que venha a ocorrer diante das características simuladas.
  • MARCOS NASCIMENTO BRANCHE
  • AVALIAÇAO DA QUALIDADE DE ENERGIA EM SISTEMAS DE DISTRIBUIÇAO ATRAVES DE MEDIÇAO E FLUXO DE CARGA HARMONICA TRIFASICA
  • Orientador : MARIA EMILIA DE LIMA TOSTES
  • Data: 10/02/2005

  • GISELLA MOUTA FADDA
  • COMPRESSÃO DE IMAGENS EM CORES COM QUANTIZAÇÃO ADAPTATIVA USANDO TRANSFORMADAS COSSENO DISCRETA E SENO DISCRETA COM ROTAÇÃO DE EIXOS

  • Orientador : EVALDO GONCALVES PELAES
  • Data: 28/01/2005
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  • COMPRESSÃO DE IMAGENS EM CORES COM QUANTIZAÇÃO ADAPTATIVA USANDO TRANSFORMADAS COSSENO DISCRETA E SENO DISCRETA COM ROTAÇÃO DE EIXOS

2002
Descrição
  • ELIONAI GOMES DE ALMEIDA SOBRINHO
  • SISTEMA PARA ANÁLISE DE DESEMPENHO DE REDES MÓVEIS CELULARES ATRAVÉS DO TRATAMENTO DE BILHETES DE TARIFAÇÃO
  • Orientador : LUIZ AFFONSO HENDERSON GUEDES DE OLIVEIRA
  • Data: 15/05/2002

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