Short-term load forecasting using esembles of selected and evolved predictors by genetic algorithms

Orientador: Takaaki OhishiDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de ComputaçãoResumo: Neste trabalho é proposta uma metodologia para previsão de séries temporais de carga de energia elétrica de curto prazo. Esta metodologia vem sendo muito utilizada no contexto da previsão de séries temporais e do reconhecimento de padrões. Os autores que propuseram esta metodologia a chamaram de "Ensembles". Este nome tenta explicar o é este modelo: uma combinação de partes que juntas formam um só modelo. Neste sentido, este nome expressa com relativa clareza qual é o principal aspecto desta metodologia, que no caso específico deste trabalho, é o de fazer várias previsões de uma mesma série temporal utilizando diferentes ferramentas que sozinhas são suficientemente competentes para prever a série temporal em questão, e em seguida combinar as soluções para, deste modo, tentar obter uma solução melhor do que quando é usada somente uma ferramenta. As ferramentas usadas para compor a previsão dos "Ensembles" finais são Redes Neurais Artificiais (RNAs) e Redes Neurais Nebulosas. Atualmente, estas redes são largamente utilizadas em problemas de previsão de séries temporais, principalmente quando o fator gerador destas séries é um sistema não-linear. Desta forma, isto as tornou candidatas potenciais para prever valores de uma série de cargas de energia elétrica, pois este tipo de série tem características essencialmente não-lineares. Sendo assim, foram utilizados quatro tipos de redes: RNAs MLPs, RNAs Recorrentes, RNAs de Base Radial e Redes Neurais Nebulosas tipo ANFIS. Com os modelos básicos de redes foram, utilizados Algoritmos Genéticos para evoluir os parâmetros destas redes e, assim, chegar a uma população de redes suficientemente competentes para fazer as previsões da série de cargas. Na próxima etapa, com os resultados das previsões da população de redes evoluídas foi feita a seleção dos melhores agrupamentos destas redes evoluídas e, como este processo requer a avaliação de diferentes configurações de modelos, esta seleção é baseada em Algoritmos Genéticos.Os resultados obtidos ao se utilizar "ensembles" mostraram que este modelo foi capaz de alcançar uma grande robustez na previsão, reduzindo os erros de previsão, suavizando os resultados de previsão e deixando o modelo menos suscetível a grandes erros quando surgem "outliers" no conjunto de dadosAbstract: This work proposes a methodology for short-term electric power load forecasting. This methodology is being widely used under the context of time series prediction and pattern recognition. It was named "ensembles" by the authors who developed it. This name carries the meaning of an assemblage of parts considered as forming a whole. Therefore, this name expresses rather clearly the main characteristic of this methodology, which under the framework of this study is to make several predictions of the same time series using various different tools in which every single one alone is sufficiently competent to predict the above mentioned time series. After that, the predictions are combined in order to achieve a better prediction compared to the one that is obtained if a single predictor is used. The tools implemented to form the final "ensembles" prediction are Artificial Neural Networks (ANNs) and Neuro-fuzzy Networks. Nowadays, these networks are being widely used in time series predictions problems, mainly when the factor that generates these series is a non-linear system. Hence, this fact has elected them as potential candidates to predict future values of an electric power load series because this series has essentially non-linear characteristics. As a result, four types of networks were utilized in this work: MLPs ANNs, Recurrent ANNs, Radial Basis ANNs and ANFIS type Neuro-fuzzy networks. So, with the basic networks models, Genetic Algorithms were applied to evolve the parameters of these networks and, as a consequence, a population of networks sufficiently capable of predicting future values of the load time series was built. On the next step, with the results obtained from the evolved population of networks, a selection of the most suitable results of the individual networks were made and, as soon as this process implies the evaluation of multiple different combinations of models, this methodology was based on Genetic Algorithms. Then, this selected networks were combined. The results when using "ensembles" revealed that this model was able to reach a great robustness in prediction tasks. In that sense, it was possible to reduce the level of prediction error, to smooth the resulting predictions and to make the model more stable reducing the possibilities of presenting high levels of errors when the used data set contains "outliers"MestradoEnergia EletricaMestre em Engenharia Elétric

A genetic-algorithm-based methodology for improving daily voltage profile of power systems

Orientador: Takaaki OhishiTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de ComputaçãoResumo: A principal contribuição desta tese é a proposta de uma metodologia juntamente com a implementação de um sistema de suporte à decisão para dar subsídio à programação diária de sistemas de potência. Basicamente, a metodologia implementada neste trabalho visa melhorar o perfil das tensões em uma rede de transmissão de energia elétrica através de um ajuste fino dos taps dos transformadores. Este processo de otimização dos taps é feito com a utilização de Algoritmos Genéticos de maneira que, ao final deste processo, seja obtido um conjunto de valores de taps que, se aplicados à rede de transmissão, tornará as tensões mais próximas de um mesmo nível de tensão pré-determinado. Além disto, a abordagem proposta não é somente capaz de analisar uma \fotografia" de carga do sistema, mas também é capaz de realizar uma análise diária (em intervalos horários) para melhorar o perfil de tensão durante um dia completo de operação. A metodologia proposta é avaliada inicialmente com os sistemas IEEE-30 barras e IEEE-118 barras para que, finalmente, fosse aplicada para o sistema interligado nacional (SIN) brasileiro. Além disto, um sistema de suporte à decisão foi implementado durante o desenvolvimento deste trabalho. Tal sistema poderia ser usado para proporcionar ao operador do sistema de transmissão meios de avaliar os fluxos da rede através de uma execução de análises de sensibilidade quanto às possíveis utuações de carga em tempo de operação e também avaliar cenários de contingênciasAbstract: The main contribution of this thesis is the proposal of a new methodology together with the implementation of a decision support system for real-time transmission grid operation. Hence, a methodology for improving voltage pro- _le for power transmission systems is described in this thesis. Basically, it consists in tuning the transformers taps in a way that the buses voltages in the same area would stay around a pre-specified level. Genetic Algorithms are applied for this optimization process in a way that, at the end of this process, a set of taps values that can drive the power system's voltage closer to a desired voltage level (if applied to it) is obtained. Furthermore, the proposed approach is not only able to analyze a static \picture" of power load, but also to cope with the issue of programming the hourly daily tap strategy according to the variations of the daily load profile. The proposed methodology is first evaluated with the \IEEE-30-bus" and with the \IEEE-118-bus" test cases so that it could be finally applied to the Brazilian interconnected national power system. Besides, a decision support system was implemented during the progress of the work. Such system was designed in a way that it could be possibly used by a grid operator in order to evaluate load flows and also to develop many different studies by analyzing the system's sensitiveness to the load variations at real time operation and also by evaluating a variety of contingencies scenariosDoutoradoEnergia EletricaDoutor em Engenharia Elétric

O NATURALISMO E A CRÍTICA À CAUSALIDADE EM DAVID HUME

A história da filosofia assimilou a obra de David Hume ao empirismo, fazendo da crítica à causalidade um dos principais signos da sua radicalidade e, por vezes, do seu ceticismo. A crítica à causalidade tem sua primeira, mas não menos sofisticada, formulação no Tratado da Natureza Humana. Assim, ao reservar-lhe a notoriedade pela formulação da crítica, a história da filosofia sempre fizera questão de acentuar o aparente contraste entre, de um lado, a perturbadora denúncia segundo a qual não haveria relação necessária entre eventos empíricos e, de outro, a insatisfatória solução dada ao problema. Seja como for, o cerne da crítica à causalidade parece ser o diagnóstico segundo o qual as relações entre os eventos empíricos não poderiam senão ser exteriores aos próprios fenômenos, o que conduz a obra a uma funda reflexão sobre a unidade da experiência e da razão. Uma das mais importantes consequências da atribuição do epíteto de exterior às relações entre os fenômenos empíricos é situar tais relações como resultado da elaboração de um sujeito. Nesse contexto, a principal questão diz respeito ao estatuto da necessidade aplicada a um campo que não admite relações internas, ao contrário do que seria característico das matemáticas. Se por um lado a formulação do problema da causalidade consiste em fazer ver que as relações entre os fenômenos são exteriores e que, por isso mesmo, não há relação necessária entre eles, por outro, a solução consistirá na afirmação de que, embora sejam exteriores, as relações são necessárias. Agora, trata-se de afirmar um tipo de necessidade diferente daquele que é afirmado pelo caráter interno das relações. No entanto, ao que nos parece, tão importante quanto a afirmação do caráter exterior das relações é a concepção de natureza humana que ampara a solução dos problemas envolvidos na crítica à causalidade. Em sendo assim, se a formulação do problema afigura-se como tipicamente cético, a sua solução ganha ares de um naturalismo que, pelo menos à primeira vista, não parece conciliar-se com o espírito da formulação cética, mesmo porque é o próprio Hume que compreenderá ser tão cético o problema quanto a sua solução. A ênfase no contraste entre a formulação cética do problema e o quanto a solução tem de naturalista, tende a cindir a obra de Hume em dois gestos desiguais, recusando-lhe sua unidade. No entanto, razões internas à obra parecem indicar que ambos os momentos são legítimos e complementares. E não há melhor maneira de fazer ver que se trata de momentos complementares do que reconstituir as razões internas à obra, o que, nesse caso, significa recuperar as exigências conceituais pelas quais Hume retira e faz retornar, de uma maneira bem peculiar, a necessidade ao domínio do empírico e interrogar-se sobre o lugar do naturalismo na obra humeana. À medida que envolve o tema da necessidade e o da unidade da experiência, a pesquisa dialoga com o projeto “O Antipsicologismo e a Certeza em Wittgenstein”, pois se aqui cumpre avaliar a perspectiva humeana segundo a qual a experiência delimita o campo do significativo a partir de uma noção de necessidade que resulta da crítica à razão, no projeto trata-se de examinar a relaçãoentre lógica e empiria a partir de uma crítica ao psicologismo cujo principal componente consiste em delimitar o campo do significativo a partir das práticas

DAVID HUME E A CRÍTICA À NOÇÃO DE SUBSTÂNCIA

O princípio empirista segundo o qual toda ideia deriva de uma impressão correlata e a representa figura, na obra de Hume, como princípio que ordena a investigação, além de funcionar como critério segundo o qual decidimos a legitimidade das teorias. Aliás, é exatamente por funcionar como critério de legitimidade das teorias científicas, que o princípio empirista pode ordenar a investigação, sendo ele o responsável pela conversão operada pela obra de Hume da teoria em inquérito. Essa conversão significa que, agora, o empirismo possui como método de investigação a redução das ideias às suas impressões correspondentes, o que é o mesmo que dizer que a experiência ganha ares de tribunal da ciência. Afinal de contas, o expediente de aplicação do princípio empirista se resolve exatamente em fazer as ideias remontarem a sua origem. É verdade que, nesse caso, o princípio empirista atua em concurso com o atomismo, de modo que fazer ideias, complexas como tais, remontar à sua origem significa fazê-las remontar aos átomos da experiência a partir dos quais elas se constituíram. Em sendo assim, por um lado, a aplicação do princípio empirista consistiria na afirmação da origem simples das ideias; por outro, na afirmação incontornável de que as ideias são também efeito de princípios de associação que atuam no espírito humano. É claro que, tanto como a primeira, a última afirmação jamais representou qualquer dificuldade para o empirismo, mesmo no que respeita ao empirismo lockeano, na medida mesma em que as duas afirmações, tomadas em conjunto, não significam mais do que se por um lado as impressões de sensação são a origem do espírito, por outro, as impressões de reflexão não podem ser senão efeito dos princípios que atuam nesse mesmo espírito. Em outras palavras, é como se, nesse caso, Hume reiterasse que o sujeito se define pela atividade na mesma medida em que se define pela passividade. Ou seja, se a passividade que o define permite que o compreendamos como mero receptáculo das ideias, isto, no entanto, não anula a sua atividade da qual aquelas mesmas ideias devem resultar. Nesse sentido, pode-se afirmar que são exatamente as impressões de reflexão que tornam possível qualificar o espírito humano como sujeito. Com efeito, se o princípio empirista situa os átomos da experiência como origem das ideias, os princípios de associação segundo os quais esse mesmo material empírico é operado por um sujeito são definidos exatamente pela capacidade de ultrapassar o dado. Por essa perspectiva, deve interessar ao empirismo humano, muito mais do que a origem do espírito, o problema da constituição do sujeito, mesmo porque aplicação do princípio empirista permitirá à filosofia humeana afirmar não encontrar qualquer impressão que possa corresponder à ideia de substância ou de eu. Desse modo, resta à filosofia humeana afirmar ser o sujeito constituído unicamente por uma coleção ou feixe de impressões. No entanto, a dificuldade é compreender como a identidade do eu, tão essencial à constituição do sujeito, pode ser afirmada sem uma substância a partir da qual seja possível discernir as propriedades acidentais das essenciais que, por ventura, pertençam ao sujeito. É justamente em virtude dessa dificuldade que a noção de substância sempre figurou na história da filosofia, como uma espécie de herança aristotélica, como condição primeira de toda predicação possível, mesmo em se tratando de uma filosofia de matiz cartesiana. Nessa medida, o trabalho dobolsista consistirá em analisar, a partir sobretudo da leitura da Investigação sobre oentendimento humano, como a filosofia humeana, depois de demolir a noção de substância écapaz de reconstituir uma subjetividade. À medida que envolve o tema da unidade do sujeitosem a qual não é possível sua constituição, a pesquisa do bolsista dialoga com o projeto “OAntipsicologismo e a Certeza em Wittgenstein”, pois se aqui cumpre avaliar a perspectivahumeana segundo a qual o sujeito não é mais do que uma coleção de impressões, não sendoconstituído por um núcleo essencial, em nosso projeto trata-se de examinar a relaçãodeterminação entre a proposição, enquanto ato de um sujeito, e a alma, a partir de uma críticaao psicologismo que pretenderia fazer a significação lógica ser determinada por elementosanímicos

FILOSOFIA E ENSINO: QUESTÕES E DESAFIOS PARA O PROFESSOR DE FILOSOFIA NO ENSINO MÉDIO

Durante alguns anos a filosofia foi excluída do currículo escolar. Depois de muito tempo, a disciplina voltou a fazer parte dos parâmetros curriculares do ensinomédio. Verificamos que desde seu regresso, os professores receberam a enorme tarefa de ensinar filosofia. Se depararam com grandes desafios, pois ora deveriam educar o aluno para ser cidadão, ora para discutir e relacionar os saberes filosóficos com as outras disciplinas e outras vezes aprender a filosofar para ensinar a filosofar. Nosso objetivo consiste em questionar esse caráter instrumental da filosofia e apontar para os principais desafios dos professores em salas de aula. Concluímos que atualmente vivemos numa era tecnológica onde tudo é muito rápido, prático e útil, e encontramos na filosofia um universo lento, teórico e inútil. Disso resulta um desinteresse geral pelo hábito da leitura, do pensamento e da reflexão

LITÍGIOS INTERMUNICIPAIS: O CASO DO POVOADO DE DUAS VENDAS NA DIVISA DOS MUNICÍPIOS PLANALTO E POÇÕES – BA

O objetivo do presente artigo é analisar os litígios intermunicipais a partir dos processos de emancipação de distritos, que formam novos municípios, tomando como base o povoado de Duas Vendas, que se localiza entre os municípios de Poções e Planalto – BA; integrando-se a este último desde seu desmembramento do município de Poções em 1962, com certa indefinição desde esse período. Para a consecução da pesquisa foram realizadas entrevistas com os secretários de administração dos municípios envolvidos e com os moradores da localidade. Observou-se que os acordos entre os municípios sobre essa área estão baseados na busca incessante pelo aumento do repasse de recursos das demais esferas de governo, e que o crescimento no volume das transferências constitucionais não trouxe um retorno no que diz respeito à implementação e melhoria dos serviços públicos na localidade em questão

Dendroclimatologia na Amazônia: aplicações e potencialidades

The effects of climatic changes in the Amazon basin can be studied through dendroclimatology, from the analysis of the relations between climatic and meteorological variables and the growth of the xylem of arboreal species. The xylem constitutes a true natural file because it allows the recording of these variables in the wood, which can be very useful for understanding the potential impacts that anthropic activities may have on the climate. The objective of this article is to discuss aspects inherent to the state of the art on dendroclimatic methods and their application in the tropical forests of the Amazon region for analysis of the formation of growth rings in woody plants. The review on the subject was carried out in several bibliographic bases, both classic and more recent, and it was found that, although it is an ancient science, there are still few dendroclimatic studies conducted in the Amazon basin. Forests are sensitive ecosystems and studies related to the effects they may suffer from climate change are relevant to socioeconomic planning and the development of public policies.Os efeitos de mudanças climáticas na Amazônia podem ser estudados a partir de análises das relações entre variáveis climáticas e meteorológicas com o crescimento do xilema de espécies arbóreas, por meio da dendroclimatologia. O objetivo deste trablho foi abordar aspectos inerentes ao estado da arte sobre a formação de anéis de crescimento em plantas lenhosas, aos métodos dendroclimatológicos e as aplicações feitas nas florestas tropicais da Amazônia. A revisão sobre o tema foi feita a partir da busca por referências tanto clássicas como mais recentes, em diversas bases bibliográficas. Embora seja uma ciência antiga, ainda são poucos os estudos dendroclimatológicos conduzidos na Amazônia, existindo uma lacuna sobre esse conhecimento em diferentes sítios da região. Suas florestas são ecossistemas sensíveis e estudos relacionados aos efeitos que podem sofrer em virtude de mudanças climáticas são relevantes para o planejamento socioeconômico e o desenvolvimento de políticas públicas. Portanto, o arquivo natural sobre o clima registrado na madeira é de grande utilidade para a compreensão dos impactos potenciais que as atividades antrópicas podem exercer sobre o clima e a sustentabilidade da vida na Amazônia

Efeito do extrato aquoso de Dioclea grandiflora Mart. ex Benth. nos rins de camundongos (Mus musculus Linnaeus, 1758)

The purpose of this study was evaluate and quantify morphologic alterations in mice kidneys treated with aqueous extract of Dioclea grandiflora Mart. ex Benth., a medicine plant spread along semi wilderness and plateau regions in Northeastern Brazil, utilized by the low income population for preparing infusions on prostatic and renal diseases. Sixteen swiss albino mice (Mus musculus Linnaeus) have been divided at the age of about 45 and 60 days, and average weight of 22 to 32 g in two groups of eight animals each. The group control was given a salt solution 0,9% of NaCl and the group experimental was given the Dioclea grandiflora aqueous extract dissolved in physiological serum (NaCl 0.9%) during seven days via ntraperitoneal. The extract of dosage for the treatment explained above has been 62 mg/kg according to the lethal dosage 50. After the euthanasia of the animals, kidneys have been selected post-laterally and subjected to histological routine. Statistical analysis was conducted using the Mann-Whitney test the accepted level of significance was p<0.05. In this histological study it was noticed significant structural differences among groups analyzed as: glomerular hiperemy, tubular degeneration, glomerular tuft disorganization and cell proliferation in the mesangial matrix. In the morphometrical analysis it was observed renal corpuscles area reductions glomerule and subcapsular space. The results enable to suggest histopathologic and morphometrical alterations are due to the magnitude of plant’s toxical action on renal components. Therefore the research shows the importance of studies involving medicine plants and their possible toxical effects.O propósito do trabalho foi avaliar e quantificar alterações morfológicas de corpúsculos renais e túbulos coletores de camundongos tratados com extrato aquoso de Dioclea grandiflora Mart. ex Benth., planta medicinal distribuída nas regiões da Caatinga e do Serrado do Nordeste do Brasil, utilizada pela população de baixa renda na preparação de infusões para casos de distúrbios renais e prostáticos. Dividiu-se 16 camundongos albinos suiços (Mus musculus Linnaeus), machos com idade entre 45 e 60 dias, e peso corpóreo variando de 22 a 32 g, em dois grupos com oito animais cada. O grupo controle recebeu solução salina a 0,9% de NaCl e o grupo experimental recebeu extrato de Dioclea grandiflora dissolvido em soro fisiológico (NaCl 0,9%) por sete dias via intraperitoneal. A dosagem do extrato para o tratamento foi de 62 mg/kg, conforme a DL50. Após a eutanásia dos animais, os rins foram seccionados póstero-lateralmente e submetidos à rotina histológica. Para a análise estatística utilizou-se o teste Mann-Whitney e o nível de significância aceito foi p<0,05. No estudo histológico foram observadas diferenças estruturais significativas entre os grupos estudados como: hiperemia glomerular; degeneração tubular; desorganização do tufo glomerular e proliferação celular na matriz mesangial. Na análise morfométrica observou-se redução das áreas do diâmetro do corpúsculo renal, glomérulo e espaço subcapsular. Os resultados permitem sugerir que as alterações histopatológicas e histomorfométricas são decorrentes de alterações na magnitude da ação tóxica da planta sobre os componentes renais. Desta forma, a pesquisa demonstra a importância de estudos envolvendo plantas medicinais e seus possíveis efeitos tóxicos

Uso do ácido hialurônico na odontologia: complicações e tratamento

Introdução: O uso do ácido hialurônico (AH) tem sido comum na odontologia por sua capacidade de integração, reparação, estimulação, proteção de tecidos e reversibilidade de resultados. Porém, efeitos colaterais e complicações podem surgir com a utilização do AH, em decorrência principalmente, da inexperiência do operador, do uso de técnicas incorretas ou de problemas com o produto. Objetivo: Avaliar os principais efeitos colaterais, complicações e tratamentos associados à utilização do AH na odontologia. Método: Foi realizada uma revisão integrativa de literatura com artigos publicados em português e em inglês até agosto de 2021 disponíveis nas bases de dados BVS, Lilacs, BBO e Medline. Conclusão: O uso do AH é seguro, tendo em vista que os efeitos colaterais e complicações, em sua maioria, não são graves, podem ser evitados, além de reversíveis