Dissertações em Engenharia Elétrica (Mestrado) - PPGEE/ITEC

URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/2316

O Mestrado Acadêmico inicou-se em 1986 e pertence ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica (PPGEE) do Instituto de Tecnologia (ITEC) da Universidade Federal do Pará (UFPA).

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Acesso aberto (Open Access)
Avaliação da tecnologia femtocell como canal de retorno para TV digital
(Universidade Federal do Pará, 2013-08-26) COSTA, Allan Barbosa; CARDOSO, Diego Lisboa; http://lattes.cnpq.br/0507944343674734; CAVALCANTE, Gervásio Protásio dos Santos; http://lattes.cnpq.br/2265948982068382
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.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação de técnicas de paralelização de algoritmos bioinspirados utilizando computação GPU: um estudo de casos para otimização de roteamento em redes ópticas
(Universidade Federal do Pará, 2015-03-06) TADAIESKY, Vincent Willian Araújo; SANTANA, Ádamo Lima de; http://lattes.cnpq.br/4073088744952858
A aplicação em logística de distribuição é diversa, a exemplo do planejamento de transporte e entrega de mercadorias ou no roteamento de dados em redes de telecomunicações. Dado a amplitude e capilaridade desses problemas, trabalhos vêm sendo desenvolvidos visando reduzir os gastos para o funcionamento de redes dessa magnitude, sobretudo no que tange à demanda de energia elétrica. Sendo assim, o presente trabalho apresenta uma proposta de método de resolução de problemas de roteamento com alto grau de demanda. O método proposto é baseado em algoritmos bioinspirados, que aliados a outros métodos, garantem a integridade das soluções obtidas, além de sua proximidade ao ótimo. Entretanto, tais algoritmos se tornam computacionalmente custosos à medida que a complexidade da aplicação em questão aumenta e, portanto, ambientes multiprocessados, como plataformas de computação em GPU, vêm sendo largamente utilizados para aumentar a performance dos mesmos. Sendo assim, este trabalho visa realizar testes sobre as técnicas de paralelização desses algoritmos mais difundidas, com o objetivo de avaliar qual estratégia tem melhor relação com cada algoritmo testado para o problema descrito acima. Os algoritmos que auxiliaram nos testes foram Algoritmos Genéticos e Otimização por Enxame de Partículas, que são altamente difundidos. Os resultados mostram que a estratégia de paralelização a ser utilizada depende tanto da plataforma em que está sendo implementada, quanto do problema a ser tratado.
Acesso aberto (Open Access)
Desenvolvimento, implementação e testes de um sistema de comunicação sem fio heterogêneo para acesso à serviços: aplicações na telemedicina e domótica
(Universidade Federal do Pará, 2011-01-31) SATO, Roberto Masanori Vale; CASTRO, Agostinho Luiz da Silva; http://lattes.cnpq.br/2798180168487751
Nos últimos de 20 anos, economia e tecnologia evoluíram em muitas direções e em novas áreas. Muitas dessas evoluções criaram oportunidades que estão sendo consideradas na concepção de futuras redes de comunicação. Estas novas possibilidades estão relacionadas à, sobretudo, utilização da internet para o acesso à serviços e englobam: mobilidade; tecnologias de baixo custo; crescimento e empregos (pela Internet participa-se de cada processo de negócios e produção); serviços; educação (oportunidade para as pessoas crescerem e se desenvolverem); entretenimento (mundos virtuais para o lazer, compras e jogos); volume de tráfego maior (texto, voz, imagens, vídeo). Como uma consequência, a Internet se tornou, semelhante a eletricidade ou água, um bem público. Com quase 2 bilhões de usuários (aproximadamente 28% da população mundial), a Internet está se tornando, cada vez mais, uma infraestrutura difusivo oferecendo em qualquer lugar, a qualquer momento conectividade e serviços. Este mundo da Internet atual é o resultado de sucessivas alterações que aconteceram desde o seu surgimento e que tornaram a infraestrutura de comunicação de importância crítica. Em termos de tecnologias de comunicação, os sistemas móveis sem fio têm um lugar especial devido a sua difusão excepcional na última década e que, junto com a Internet, tem permitido o aparecimento de dispositivos inteligentes, a introdução de novos serviços inovadores e exigindo, para tanto, um ambiente que suporte a inovação e criatividade. Porém, os vários padrões de redes para suporte, principalmente, ao acesso de última milha são desvantagens na perspectiva do usuário, pois este tem de se habilitar nessas redes (contratar os serviços) e, não raro, ter terminais específicos para o acesso. A idéia de um padrão único para estas redes não obteve resultados satisfatórios e uma solução aponta para a integração dessas redes para prover acesso único e transparente ao usuário. Esse trabalho, portanto, apresenta uma solução embarcada para integrar padrões de comunicações sem fio heterogênea do tipo IEEE 802.15.4 ZigBee, IEEE 802.20 GSM/GPRS e IEEE 802.2 Wi-Fi. Essa heterogeneidade de tecnologias sem fio permite a um usuário em movimento, através de seu terminal local ou remoto, acessar aplicativos e serviços de forma transparente. A avaliação de desempenho da solução foi realizada utilizando-se dois tipos de serviços: domótica e telemedicina. Os resultados indicaram que a solução proposta consegue integrar e prover os serviços com segurança e confiabilidade.
Acesso aberto (Open Access)
Estratégias de planejamento para otimização do consumo residencial de energia elétrica: uma abordagem baseada em smart home e sistemas fuzzy
(Universidade Federal do Pará, 2017-08-04) ANDRADE, Sérgio Henrique Monte Santo; FRANCÊS, Carlos Renato Lisboa; http://lattes.cnpq.br/7458287841862567
O consumo energético residencial vem crescendo de forma contínua ao longo das últimas décadas, 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 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. 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 usuário final do sistema.
Acesso aberto (Open Access)
Game Serra Pelada: projeto, implementação e avaliação de um jogo educativo para o ensino de geometria para alunos do 9° ano do ensino fundamental
(Universidade Federal do Pará, 2017-01-20) ELIANE SOBRINHO, Maria; RIBEIRO FILHO, Manoel; http://lattes.cnpq.br/9329438229733907
Este trabalho apresenta o projeto, implementação e avaliação de um jogo de plataforma educativo, que utiliza os conceitos de geometria da Matriz de Referência de Matemática do 9º ano do Ensino Fundamental com o tema I Espaço e Forma. Tendo como cenário do jogo o garimpo de Serra Pelada, onde 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 comparado com a 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.
Acesso aberto (Open Access)
Hidrogeradora virtual: utilização de técnicas de realidade virtual desktop para o estudo de uma unidade hidrelétrica de energia
(Universidade Federal do Pará, 2006-12-21) PAMPLONA JUNIOR, Alcides Renato da Silva; RIBEIRO FILHO, Manoel; http://lattes.cnpq.br/9329438229733907
Esta dissertação apresenta a concepção, projeto e implementação de um ambiente educacional que usa técnicas de Realidade Virtual Desktop para estudo de uma planta industrial. O aplicativo utiliza modelos CAD das peças constituintes da planta organizados hierarquicamente e tem como base de dados documentos no padrão XML. Apresenta também uma área textual por meio da qual o usuário recebe informações sobre o que está sendo exibido no mundo virtual. Para o estudo de caso é utilizada a planta de uma Unidade Hidrelétrica de Energia.
Acesso aberto (Open Access)
Modelo para análise de negociação em projetos de sistemas em uma fábrica de software baseado em pontos de caso de uso
(Universidade Federal do Pará, 2011-03-01) MACIEL, Paulo Henrique de Lima; OLIVEIRA, Roberto Célio Limão de
A Modelagem de Sistemas vêm sendo cada vez mais aplicada nos meios de produção para as mais diversas finalidades, incluindo a área de Projeto de Sistemas, com o intuito de definir o número de pessoas na equipe, analisar o esforço, o tamanho do software e os custos totais do projeto. Este trabalho tem por finalidade desenvolver um modelo de apoio à análise baseado em Pontos de Caso de Uso (PCU). Para isso, utiliza-se de vários métodos de pesquisa entre elas a pesquisa exploratória e de laboratório para criar um modelo de apoio para a análise.
Acesso aberto (Open Access)
Projeto de um controlador Fuzzy Takagi-Sugeno para uma estação de tratamento de esgoto por lodos ativados
(Universidade Federal do Pará, 2013-01-24) OLIVEIRA FILHO, José Haroldo Sena de; BARREIROS, José Augusto Lima; http://lattes.cnpq.br/1246564618922453
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.
Acesso aberto (Open Access)
Proposta de um algoritmo híbrido de agendamento de grants baseado na priorização de filas para gerenciamento de recursos em WDM-PONs
(Universidade Federal do Pará, 2011-04-06) ALEIXO, João Gabriel Evangelista; CERQUEIRA, Eduardo Coelho; http://lattes.cnpq.br/1028151705135221
As Redes Ópticas Passivas (Passive Optical Networks - PONs) vêm experimentando um sólido crescimento nas últimas décadas por terem sido concebidas como uma excelente alternativa para a solução de um dos maiores problemas para as redes de telecomunicações: o gargalo nas redes de acesso. A próxima geração desta tecnologia, as chamadas Next Genaration PONs (NG-PON), surgem como consequência da evolução das tecnologias ópticas e oferecem suporte aos serviços de próxima geração, melhorando os parâmetros de desempenho das TDM-PONs e inclusive aumentando a área de cobertura destas redes. Esta expansão geográfica beneficia as empresas de telecomunicações que passam a focar seus esforços na simplificação de suas infra-estruturas através da unificação das redes metropolitanas, de acesso e de backhaul, reduzindo a quantidade de nós e, consequentemente, de custos operacionais e financeiros. Trata-se de uma significativa mudança no cenário das redes de acesso que passam a ter grandes distâncias entre as Optical Network Units (ONUs) e o Central Office (CO) e uma imensa variedade de serviços, tornando fundamental a presença de algoritmos de agendamento capazes de gerenciar todos os recursos compartilhados de forma eficiente, ao mesmo tempo que garantem controle e justeza na alocação dinâmica dos tráfegos upstream e downstream. É a partir deste contexto que esta dissertação tem como objetivo geral apresentar a proposta de um algoritmo híbrido de agendamento de grants baseado na priorização de filas (Hybrid Grant Scheduler based on Priority Queuing – HGSPQ), que além de gerenciar todos os recursos em WDM-PONs, busca oferecer eficiência e controle ao Optical Line Terminal (OLT) no agendamento dinâmico dos tráfegos. Os resultados apresentados foram extraídos de cenários desenvolvidos em ambiente de simulação computacional e se baseiam nas métricas de atraso e vazão para avaliação de seu desempenho. Também será avaliado como a quantidade de recursos no OLT interfere nestas métricas.
Acesso aberto (Open Access)
Provendo soluções de comunicação em ambientes industriais inóspitos via PLC - um estudo de caso aplicado a uma empilhadeira de bauxita da refinaria da Alunorte
(Universidade Federal do Pará, 2009-12-14) QUEIROZ, Normando Pantoja; COSTA, João Crisóstomo Weyl Albuquerque; http://lattes.cnpq.br/9622051867672434; COUTINHO, Mauro Margalho; http://lattes.cnpq.br/1214312180610688
Este trabalho tem como principal objetivo fazer um estudo sobre um sistema comunicação de dados, utilizando-se a rede elétrica existente entre equipamentos, como meio físico em um ambiente industrial inóspito. Nesse caso, foi implementado um piloto em uma refinaria de alumina, localizada em Barcarena no estado do Pará, em uma máquina móvel de empilhamento de bauxita, que possuía um sistema de comunicação de dados via rádio, no qual ocorriam muitas falhas de comunicação devido às interferências eletromagnéticas, RFI, etc. prejudicando o processo de produção da refinaria. Como alternativa, apresentar-se-á uma tecnologia menos susceptível a problema da interferência que permite melhorar o desempenho do sistema de comunicação entre equipamentos. Trata-se da tecnologia PLC - Power Line Communication- que é full-duplex e utiliza modulação OFDM, o que reduz o efeito indesejável de interferências. Na conclusão, foram feitos comentários pertinentes aos resultados obtidos e os esperados acerca da confiabilidade da tecnologia, bem como sua utilização para futuras aplicações, nas diversas áreas onde a mesma pode ser utilizada.
Acesso aberto (Open Access)
Um software de reconhecimento de voz para português brasileiro
(Universidade Federal do Pará, 2010-06-17) SILVA, Carlos Patrick Alves da; KLAUTAU JÚNIOR, Aldebaro Barreto da Rocha; http://lattes.cnpq.br/1596629769697284
Descreve a implementação de um software de reconhecimento de voz para o Português Brasileiro. Dentre os objetivos do trabalho tem-se a construção de um sistema de voz contínua para grandes vocabulários, apto a ser usado em aplicações em tempo-real. São apresentados os principais conceitos e características de tais sistemas, além de todos os passos necessários para construção. Como parte desse trabalho foram produzidos e disponibilizados vários recursos: modelos acústicos e de linguagem, novos corpora de voz e texto. O corpus de texto vem sendo construído através da extração e formatação automática de textos de jornais na Internet. Além disso, foram produzidos dois corpora de voz, um baseado em audiobooks e outro produzido especificamente para simular testes em tempo-real. O trabalho também propõe a utilização de técnicas de adaptação de locutor para resolução de problemas de descasamento acústico entre corpora de voz. Por último, é apresentada uma interface de programação de aplicativos que busca facilitar a utilização do decodificador Julius. Testes de desempenho são apresentados, comparando os sistemas desenvolvidos e um software comercial.
Acesso aberto (Open Access)
Utilização de ambientes virtuais tridimensionais colaborativos em visualização de informação
(Universidade Federal do Pará, 2005-01-14) SOUZA JÚNIOR, Rosevaldo Dias de; MEIGUINS, Bianchi Serique; http://lattes.cnpq.br/3032638002357978; RIBEIRO FILHO, Manoel; http://lattes.cnpq.br/9329438229733907
Atualmente graças ao exponencial processo evolutivo dos equipamentos de hardware, principalmente os relacionados ao armazenamento de dados, é possível armazenar enormes quantidades de dados, de todos os tipos possíveis, em uma base centralizada e/ou distribuída. Há alguns anos atrás pouco se sabia o que fazer com tamanha quantidade de dados armazenados, nos dias atuais já se sabe que a organização que melhor dominar as informações provenientes do meio é que mais chance terá de ser bem sucedida. Baseado nas premissas citadas é necessário que os responsáveis pela tomada de decisão utilizem ferramentas de visualização de informação para auxiliar no processo decisório, fazendo com que o mesmo se torne mais confiável, rápido, intuitivo e preciso. A visualização de informação utiliza técnicas de apresentação de dados com o objetivo de torná-los mais perceptíveis e intuitivos para o usuário, entretanto quando há a necessidade de apresentar grandes quantidades de dados, a visualização fica prejudicada por vários motivos. Para solucionar este problema de visualização, a utilização da Realidade Virtual (RV) se torna bastante útil devido à possibilidade que esta interface proporciona tal como interação e navegabilidade, características que tornam a visualização mais produtiva e interessante. Contudo, normalmente a tomada de decisão não é feita por uma única pessoa, e as ferramentas em sua grande maioria são monousuárias, prejudicando a tomada de decisão, principalmente se as pessoas estiverem distantes umas das outras. Com um ambiente colaborativo de visualização de dados, é possível discutir sobre a mesma visão de dados diminuindo o tempo e equívocos desnecessários para a tomada de decisão. Este trabalho tem por objetivo projetar e implementar uma ferramenta de visualização de informação em um ambiente virtual tridimensional colaborativo para auxiliar o usuário na tomada de decisão descentralizada. Para tanto, foi utilizado no desenvolvimento desta ferramenta característica das áreas de Banco de Dados, Visualização de Informação e Ambientes Virtuais Colaborativos.

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