Avaliação de fiabilidade estrutural recorrendo a métodos de simulação

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil - Especialização em Estruturas. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 201

Amostragem de aceitação para variáveis não gaussianas

Tese de doutoramento, Estatística e Investigação Operacional (Probabilidades e Estatística), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2012No Controlo de Qualidade de um processo de produção, pode proceder-se ao controlo do processo propriamente dito (Controlo Estatístico do Processo), ou ao controlo nas suas fronteiras – Amostragem de Aceitação, por atributos ou por variáveis e ao Planeamento de Experiências. Abordar-se-á, neste trabalho, a Amostragem de Aceitação por variáveis. A Amostragem de Aceitação é utilizada para inspeccionar quer o “input” – matériaprima – quer o “output” – produto final – do processo de produção. A Amostragem de Aceitação determina um procedimento, que se aplicado a uma série de lotes, dá o risco de aceitar lotes com uma determinada qualidade. Por outras palavras, a Amostragem de Aceitação permite assegurar a qualidade e não estimá-la. Um plano de Amostragem de Aceitação apenas aceita ou rejeita lotes, considerando a informação fornecida pela amostra. O caso clássico de Amostragem de Aceitação por variáveis para a percentagem nãoconforme, tratado em normas clássicas [ANSI/ASQC Z1.9, 2008], baseia-se na hipótese de que a variável em estudo segue uma distribuição Gaussiana. Ora, assumir que a característica de qualidade em estudo é Gaussiana, pode em algumas situações ser abusiva, tal como no caso de variáveis assimétricas e/ou com caudas pesadas, dando origem a decisões erradas. A Amostragem de Aceitação para variáveis não Gaussianas, é então, relevante. Quando se está a trabalhar com uma distribuição não Gaussiana, podem construir-se planos específicos de Amostragem de Aceitação, para a distribuição subjacente, com um único limite de especificação (inferior ou superior) e planos com limites de especificação simultâneos, ambos estudados neste trabalho. Na literatura encontram-se alguns estudos limites simultâneos e um único limite de especificação, mas a maioria sobre o caso clássico. Neste trabalho, focar-se-á o problema de determinar planos de amostragem de aceitação para variáveis, com um limite de especificação e limites de especificação simultâneos, com distribuição Exponencial, Gama, Weibull, Fréchet e Gumbel, comparando-se os resultados com os obtidos para o caso Gaussiano (dando maior enfase ao caso em que os parâmetros são desconhecidos, recorrendo-se, neste caso, a métodos de simulação). Se a distribuição real dos dados é bastante assimétrica e/ou possui caudas pesadas, mas é fácil modelar os dados e estimar os seus parâmetros, o que usualmente não acontece, então podem construir-se planos de amostragem específicos. Alternativamente, pode proceder-se à transformação dos dados originais em valores normais, através de uma transformação tipo Box-Cox, que não requer a modelação prévia dos dados, e construir de seguida um plano de Amostragem de Aceitação para o caso clássico – o Gaussiano. ii Considerando as distribuições já referidas anteriormente, os dois métodos são comparados.In the quality control of a production process (of goods and services), from a statistical point of view, focus is either on the process itself with application of Statistical Process Control, or on its frontiers, with application of Acceptance Sampling (AS) – studied here – and Experimental Design. AS is used to inspect either the output process – final product – or the input – initial product. The purpose of AS is to determine a course of action, not to estimate lot quality. AS prescribes a procedure that, if applied to a series of lots, will give a specified risk of accepting lots of given quality. In other words, AS yields quality assurance. An AS plan merely accepts and rejects lots, considering sampling information. The AS by variables is based on the hypothesis that the observed quality characteristics follow a known distribution, namely the Gaussian distribution (classical case of the AS by variables – treated in classical standards, [ANSI/ASQC Z1.9, 2008]). This is sometimes, however, an abusive assumption, as in the case of asymmetric variables and/or heavy tails, that leads to wrong decisions. AS for non-Gaussian, is thus relevant. When we have a non-Gaussian distribution we can build specific AS plans associated with that distribution. In acceptance sampling we can build plans with a single specification limit (upper or lower) or simultaneous specification limits – both situations are studied in this work. In the literature there are few studies on simultaneous limits, single limits on AS, but most of the classical case. In this work we will address the problem of determining acceptance sampling plans by variables with single and simultaneous specification limits for Exponential, Gamma, Weibull, Fréchet and Gumbel distributions, the results being compared to the Gaussian case (greater emphasis will be given to the case of unknown parameters, using, in this case, simulation methods). If the real distribution of data is very asymmetric and/or has heavy tails, but we are able to adequately model the data and estimate its parameters, which usually is not easy, we can use those specific AS plans. Alternatively, we can make the transformation of the original data into normal values through a transformation of the Box-Cox type, which requires no prior modeling process of the data and then use AS plans for the classical case – the Gaussian case. Considering the previous distributions, both methods being compared.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT, bolsas PROTEC

Computer simulations of dynamical properties of fluids: atomistic-continuum hybrid methods

Computational methods for the calculation of dynamical properties of fluids might consider the system as a continuum or as an assembly of molecules. Molecular dynamics (MD) simulation includes molecular resolution, whereas computational fluid dynamics (CFD) considers the fluid as a continuum. This work provides a review of hybrid methods MD/CFD recently proposed in the literature. Theoretical foundations, basic approaches of computational methods, and dynamical properties typically calculated by MD and CFD are first presented in order to appreciate the similarities and differences between these two methods. Then, methods for coupling MD and CFD, and applications of hybrid simulations MD/CFD, are presented.FAPESPCNP

Utilização de acelerogramas simulados na análise sísmica de estruturas

As análises sísmicas dinâmicas não lineares de estruturas requerem a definição da acção sísmica na forma de um acelerograma. Estes podem ser obtidos em registos de movimentos sísmicos intensos resultantes de um sismo real, ou podem ser usados acelerogramas sintéticos. A utilização de acelerogramas registados, nas avaliações do comportamento sísmico de edifícios localizados em Portugal, está bastante condicionada pelo facto de existirem poucos acelerogramas obtidos de registos de vibrações sísmicas intensas, provocadas por sismos de magnitude elevada. Para dar resposta a esta condicionante, a alternativa é o recurso a acelerogramas sintéticos, que, de acordo com o Eurocódigo 8 (EC8), podem ser divididos em artificiais e em simulados. Muito embora a geração de acelerogramas artificiais seja mais apelativa para os engenheiros de estruturas, a sua utilização será sempre questionável do ponto de vista da sismologia, dado que conduzem a acelerogramas irrealistas, pois são séries temporais (estacionárias em conteúdo espectral) ajustadas a um espectro de resposta, não traduzindo o real efeito de um evento sísmico. Uma alternativa consiste na utilização de acelerogramas simulados. Neste trabalho, é apresentado um método de simulação estocástica de movimentos sísmicos, que são gerados de forma a reproduzirem, de uma maneira aproximada, a influência da magnitude, do mecanismo focal e do caminho de propagação, visando o seu ajuste às características das fontes sismogenéticas de cada território, e tendo em conta os efeitos da geologia local. A metodologia foi implementada no programa informático SIMULSIS e aplicada na simulação de sismos ocorridos no passado. Em seguida, para ilustrar a capacidade do programa, foram realizadas simulações de sismos com diferentes características, de modo a que a média dos respectivos espectros de resposta se ajustem aos sismos tipo 1 e 2 estabelecidos no Anexo Nacional para o Algarve, no cumprimento dos requisitos estipulados no EC8 para as análises dinâmicas não lineares.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Formas modernas de aprendizagem como meio de melhorar a atividade cognitiva dos estudantes

This article analyzes the effectiveness of interactive teaching methods and identifies the most popular practices among students. The study explores various interactive approaches, such as small group work, case studies, business games, training exercises, and self-assessment. The research was conducted using theoretical and empirical procedures, and an investigation was applied to a sample of 150 students from different disciplines. The results indicate that small group work and case studies are the methods most employed by teachers, while students prefer business games. Debate processes, case studies, and group work are also widely favored. The article emphasizes the relevance of incorporating interactive approaches to promote active learning, critical thinking, and collaboration. These findings offer valuable insights for teachers and postgraduate students interested in implementing interactive teaching methods in higher education.Este artículo examina la efectividad de los métodos de enseñanza interactivos e identifica los métodos más populares entre los estudiantes. El estudio explora varios enfoques interactivos, incluido el trabajo en grupos pequeños, estudios de casos, juegos de negocios, ejercicios de capacitación y autoevaluación. La investigación se realizó utilizando métodos teóricos y empíricos, y se administró una encuesta a 150 estudiantes de diferentes disciplinas. Los resultados indican que el trabajo en pequeños grupos y el estudio de casos son los métodos más empleados por los docentes, mientras que los juegos de negocios reciben la mayor preferencia por parte de los estudiantes. El artículo enfatiza la importancia de incorporar métodos interactivos para promover el aprendizaje activo, el pensamiento crítico y la colaboración. Estos hallazgos brindan información valiosa para profesores y estudiantes de posgrado interesados en implementar métodos de enseñanza interactivos en la educación superior.Este artigo realiza uma análise da eficácia dos métodos de ensino interativos e identifica as práticas mais populares entre os alunos. O estudo explora diversas abordagens interativas, tais como trabalho em pequenos grupos, estudos de caso, jogos de negócios, exercícios de treinamento e autoavaliação. A pesquisa foi conduzida utilizando procedimentos teóricos como empíricos, e uma investigação foi aplicada a uma amostra de 150 alunos provenientes de diferentes disciplinas. Os resultados indicam que o trabalho em pequenos grupos e os estudos de caso são os métodos mais empregados pelos docentes, enquanto os jogos de empresas são preferidos pelos alunos. Os processos de debates, estudos de caso e trabalho em grupo também são amplamente favorecidos. O artigo enfatiza a relevância de incorporar abordagens interativas visando promover a aprendizagem ativa, o pensamento crítico e a colaboração. Essas descobertas oferecem informações valiosas tanto para os professores como para os estudantes de pós-graduação interessados em implementar métodos de ensino interativos no contexto do ensino superior

Volatilidade dos retornos econômicos associados à integração lavoura-pecuária no estado do Paraná

In the Brazilian agriculture, there is a great diversity and heterogeneity of production systems that are subject to wide number of factors of risks. Although these risks cannot be completely eliminated, they can be minimized by adopting some strategies, as the diversification with agricultural and cattle activities. Based on the research historical results of the Paraná’s agriculture e with the measurement of the value-at-risk, this work aimed to analyze the volatility of the economic returns of integrated crop-beef cattle systems compared to systems characterized by grain cultivation or beef cattle specialization. As results, we observed that, in the short-term, the integrated crop-livestock system is the alternative that trends to generate better economic results.Farm systems, Risk, Value-at-risk, Risk and Uncertainty,

Volatilidade dos retornos econômicos associados à integração lavoura-pecuária no Estado do Paraná.

O setor agropecuário brasileiro há grande diversidade e heterogeneidade de sistemas de produção, que tendem a ser cercados por amplo número de fatores de riscos. Embora não possam ser completamente eliminados, os riscos podem ser minimizados mediante adoção de algumas estratégias, como a diversificação com atividades agrícolas e pecuárias. Assim, partindo de resultados históricos de pesquisas para a agropecuária do estado do Paraná e utilizando, como medida principal. o value-at -risk (ou valor em risco), analisou-se a volatilidade do retornos econômicos de sistemas com integração lavoura-bovinocultura de corte, diante de sistemas especializados na produção de grãos ou na bovinocultura de corte. As análises apontaram que. no curto prazo. a integração tende a gerar melhores resultado' econômicos que os demais sistemas analisados

Quasi-Monte Carlo in finance: extending for problems of high effective dimension

Neste artigo mostramos que é possível usar métodos de simulação quase-Monte Carlo em problemas de alta dimensão efetiva. Isto é feito por meio de uma combinação de uma cuidadosa construção das seqüências de Sobol e de uma decomposição apropriada da matriz de covariância dos fatores de risco. A eficácia do método é ilustrada por meio da precificação de opções que envolve a solução de problemas com dimensão nominal da ordem de 550 (e dimensão efetiva da ordem de 300). Acreditamos que o método apresentado seja de fácil implementação e de grande interesse para os participantes do mercado financeiro.In this paper we show that it is possible to extend the use of quasi-Monte Carlo for applications of high effective dimension. This is achieved through a combination of a careful construction of the Sobol sequence and an appropriately chosen decomposition of a covariance matrix. The effectiveness of this procedure is demonstrated as we price average options with nominal dimensions ranging up to 550 (effective dimension around 300). We believe the method we present is easy to implement and should be of great interest to practitioners

Verificação experimental do comportamento térmico de uma fachada de dupla pele com ventilação natural

Neste trabalho, avaliou-se o comportamento térmico de uma fachada de dupla pele com ventilação natural. A avaliação foi efectuada para uma célula de teste que permite adaptar várias configurações de fachada para a qual foram registados dados num determinado período de tempo através de um sistema de aquisição de dados. Os dados registados foram devidamente tratados e comparados para as diversas configurações. Para as configurações testadas, utilizaram-se dois parâmetros adimensionais que permitiram a comparação da capacidade de pré aquecer o ar (aplicável à estação de aquecimento) e de isolar dinamicamente (aplicável à estação de arrefecimento). Foram comparados os desempenhos da fachada quando a funcionar com os sistemas de sombreamento por persiana veneziana e por cortina têxtil. Em pré aquecimento, o fluxo de insuflação mostrou-se uma boa opção. Em isolamento dinâmico, a fachada retira o melhor partido do fluxo de extracção. Os resultados obtidos para os sistemas de sombreamento recaem a favor do sombreamento por persiana veneziana. As medições efectuadas na célula de teste vêm permitir futuros estudos de comparação com métodos de simulação numérica. Os resultados obtidos demonstram a sensibilidade das fachadas de dupla pele ao clima onde se inserem. Contudo, os resultados obtidos não demonstram por si só a veracidade do desempenho desta tecnologia no clima em Portugal

Simulação em sistemas de Bonus Malus

O objectivo desta dissertação é comparar os resultados obtidos para a evolução de uma carteira de seguro automóvel através do método tradicional de Sistemas de Bonus Malus com uma projecção do seu comportamento esperado, obtida recorrendo-se a métodos de Simulação Discreta. Com este propósito, são descritas as duas metodologias: a primeira utiliza conceitos de Processos Estocásticos (Cadeias de Markov, distribuições estacionárias e processos de contagem), a segunda passa pela geração de Números Pseudo-Aleatórios e de amostras aleatórias. Os resultados obtidos permitiram concluir que existe, efectivamente, uma concordância entre as duas formulações, mas o grau de concordância dependerá dos pressupostos utilizados