Robust Control of the Knee Joint Angle of Paraplegic Patients considering Norm-Bounded Uncertainties

A proposal for the knee position control design of paraplegic patients with functional electrical stimulation (FES) using control systems and considering norm-bounded uncertainties is presented. A state-space representation of the knee joint model of the paraplegic patient with its nonlinearity is also demonstrated. The use of linear matrix inequalities (LMIs) in control systems with norm-bounded uncertainties for asymptotic stability is analyzed. The model was simulated in the Matlab environment. The matrix K of state space feedback was obtained through LMIs

Mapeamento do comportamento multivariado das principais variáveis climáticas de interesse agrícola do estado de São Paulo

O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um estudo do comportamento multivariado das principais variáveis climáticas de interesse agrícola do estado de São Paulo, mediante aplicação dos métodos de análise de agrupamento, análise dos componentes principais e geoestatísticos. Utilizou-se dados de 25 variáveis climáticas compreendendo a altitude, precipitações pluviométricas médias mensais e temperaturas do ar médias mensais, coletados em 117 postos meteorológicos distribuídos pelo estado de São Paulo, excluindo-se o litoral por apresentar características climáticas distintas do restante do estado. Sobre as variáveis climáticas, aplicou-se a análise de agrupamento com o objetivo de caracterizar e determinar regiões climáticas homogêneas, usando a distância euclidiana, entre as variáveis climáticas, como medida de similaridade. O dendograma identificou visualmente os possíveis agrupamentos climáticos homogêneos no estado de São Paulo de acordo com a medida de similaridade escolhida. Em seguida, as variáveis climáticas foram submetidas à análise dos componentes principais, aplicada sobre a matriz de correlação R . Dos componentes resultantes, foram retidos somente os que apresentavam autovalores maiores que a unidade, ou seja, os três primeiros componentes. Estas análises mostram que as 25 variáveis climáticas podem ser substituídas pelos três primeiros componentes, que explicaram respectivamente, 57,20%, 26,18% e 5,88% da variabilidade total dos dados. Sobre os três componentes retidos, foi aplicada a rotação ortogonal de fatores conhecida como Varimax, que fornece fatores ortogonais linearmente independentes. Os pesos dos fatores, após rotação ortogonal, com valor absoluto maior que 0,79, combinados com as variáveis correspondentes, foram usados para modelar três índices climáticos, chamados de índice térmico, índice... .The purpose of this work was to develop a study on the multivaried behaviour of the main climatic variables of agricultural interest in the state of São Paulo, by applying the methods of grouping analysis, principal components and geostatistical analysis. Data from 25 climatic variables including altitude, mean-monthly pluviomatric precipitation and mean-monthly air temperature collected from 117 weather stations throught the state of São Paulo, excluding the coast, were used. The grouping analysis was applied on the climatic variables with the purpose of characterizing and determining homogeneous climatic regions by using the euclidean distance as a measure of similarity. The dendogram visually identified the possible homogeneous climatic groupings in the state of São Paulo according to the chosen measure of similarity. Afterwards, the climatic variables were submitted to the analysis of the principal components applied on the matrix of correlation R. From the resulting components, only the first three components that presented eigenvalue higher than the unit were kept. These analysis show that the 25 climatic variables may be replaced by the first three components which explained respectively, 57,20%, 26,18% and 5,88% of the total variability of the data. The orthogonal rotation, which provides linearly independent orthogonal factors and is known as Varimax, was applied on the three components that were kept. The influence of the factors, after orthogonal rotation and containing absolute value higher that 0,79, combined with the respective variables, were used to model three climatic indexes called thermic index, pluviometric index and pluviothermic index. The purpose of the rotation was to describe the relations among the variables that may be grouped by their correlations in which each group... (Complete abstract, click electronic address below)

Correlação espacial entre a altitude e as precipitaç ões pluviométricas no estado de São Paulo

The rain occurrence is one of the most important phenomena to determinate the climate and, as most of the other climatic phenomena, shows a continuous spatial variability that can be detected through special geostatistical methods. Besides the great influence of the topographic relief on the specific climate of each region, it is normal to expect spatial correlations of this variable with the precipitations; the determinism of this correlation may help to elaborate more precise conclusions involving these phenomena. In this paper, the spatial variability of altitude and of the pluviometric precipitations was rigorously analyzed, besides the existing correlation between these variables. It was concluded that these variables show strong spatial dependence and they are directly correlated. The mapping of the occurrence of both the phenomena was done by geostatistical methods pased on the infomiation concerning the spatial variability of each one.A ocorrência de precipitação é um dos fenômenos de maior importância na determinação do clima e, como a maioria dos demais fenômenos climáticos, apresenta uma variabilidade espacial contínua que pode ser detectada através de métodos geoestatísticos especiais. Conhecida a grande influência do relevo topográfico no clima específico de cada região, é de se esperar que esta variável apresente correlações espaciais com a ocorrência de precipitações, e que o determinismo desta correlação possa de alguma maneira auxiliar na elaboração de conclusões mais precisas que envolvam estes fenômenos. Neste trabalho analisou-se rigorosamente a variabilidade espacial da altitude e das precipitações pluviométricas, além da correlação existente entre estas variáveis. Concluiu-se que estas variáveis apresentam forte dependência espacial e estão diretamente correlacionadas. O mapeamento da ocorrência de ambos os fenômenos foi realizado também através de métodos geoestatísticos, baseando-se nas informações acerca da variabilidade espacial de cada um. Palavras-chave: The rain occurrence is one of the most important phenomena to determinate the climate and, as most of the other climatic phenomena, shows a continuous spatial variability that can be detected through special geostatistical methods. Besides the great influence of the topographic relief on the specific climate of each region, it is normal to expect spatial correlations of this variable with the precipitations; the determinism of this correlation may help to elaborate more precise conclusions involving these phenomena. In this paper, the spatial variability of altitude and of the pluviometric precipitations was rigorously analyzed, besides the existing correlation between these variables. It was concluded that these variables show strong spatial dependence and they are directly correlated. The mapping of the occurrence of both the phenomena was done by geostatistical methods based on the information concerning the spatial variability of each one. Keywords: Altitude, pluviometric precipitation, semivariogram, cross semivariogram, cokriging. Palavras-chave: Altitude, precipitação pluviométrica, semivariograma, semivariograma cruzado, cokrigagem

Análise geoestatística de casos de hanseníase no Estado de São Paulo, 1991-2002

OBJETIVO: Analisar o padrão espacial da ocorrência dos casos de hanseníase para identificar áreas com probabilidade de riscos de transmissão da doença. MÉTODOS: Estudo ecológico, tendo como unidade de análise os municípios do Estado de São Paulo georreferenciados em seus centróides. A fonte de dados utilizada foi o banco informatizado dos casos de hanseníase notificados do Centro de Vigilância Epidemiológica do Estado de São Paulo, no período de 1991 a 2002. Utilizou-se de técnicas de geoestatística para a detecção das áreas de probabilidade de risco para hanseníase e quantificação da dependência espacial dos casos. RESULTADOS: Detectou-se o alcance de dependência espacial de 0,55 graus de coordenadas georreferenciadas, correspondendo aproximadamente a 60 km. As principais áreas de probabilidade de risco encontradas foram as regiões nordeste, norte e noroeste do Estado. CONCLUSÕES: A verificação de áreas com probabilidades de riscos de casos de hanseníase, utilizando-se a análise da dependência espacial, pode ser ferramenta útil para avaliar a situação de saúde e planejar alocação de recursos.OBJECTIVE: To analyze the spatial pattern of leprosy case occurrences in order to identify areas with a probability of disease transmission risks. METHODS: This was an ecological study in which the analysis units were municipalities in the State of São Paulo that were georeferenced at their centroids. The data source was the electronic database of notified leprosy cases at the Epidemiological Surveillance Center of the State of São Paulo, from 1991 to 2001. Geostatistical techniques were used for detecting areas with a probability of leprosy risk, and for quantifying the spatial dependency of cases. RESULTS: The spatial dependence detected extended outwards to 0.55 degrees from the georeferenced coordinates, which corresponded to approximately 60 km. The main areas identified as presenting a probability of risk were the northeastern, northern and northwestern regions of the State. CONCLUSIONS: Verification of areas with the probability of leprosy risk using spatial dependence analysis may be a useful tool for assessing health conditions and planning budget allocations

Análise geoestatística de casos de hanseníase no Estado de São Paulo, 1991-2002

OBJETIVO: Analisar o padrão espacial da ocorrência dos casos de hanseníase para identificar áreas com probabilidade de riscos de transmissão da doença. MÉTODOS: Estudo ecológico, tendo como unidade de análise os municípios do Estado de São Paulo georreferenciados em seus centróides. A fonte de dados utilizada foi o banco informatizado dos casos de hanseníase notificados do Centro de Vigilância Epidemiológica do Estado de São Paulo, no período de 1991 a 2002. Utilizou-se de técnicas de geoestatística para a detecção das áreas de probabilidade de risco para hanseníase e quantificação da dependência espacial dos casos. RESULTADOS: Detectou-se o alcance de dependência espacial de 0,55 graus de coordenadas georreferenciadas, correspondendo aproximadamente a 60 km. As principais áreas de probabilidade de risco encontradas foram as regiões nordeste, norte e noroeste do Estado. CONCLUSÕES: A verificação de áreas com probabilidades de riscos de casos de hanseníase, utilizando-se a análise da dependência espacial, pode ser ferramenta útil para avaliar a situação de saúde e planejar alocação de recursos.OBJECTIVE: To analyze the spatial pattern of leprosy case occurrences in order to identify areas with a probability of disease transmission risks. METHODS: This was an ecological study in which the analysis units were municipalities in the State of São Paulo that were georeferenced at their centroids. The data source was the electronic database of notified leprosy cases at the Epidemiological Surveillance Center of the State of São Paulo, from 1991 to 2001. Geostatistical techniques were used for detecting areas with a probability of leprosy risk, and for quantifying the spatial dependency of cases. RESULTS: The spatial dependence detected extended outwards to 0.55 degrees from the georeferenced coordinates, which corresponded to approximately 60 km. The main areas identified as presenting a probability of risk were the northeastern, northern and northwestern regions of the State. CONCLUSIONS: Verification of areas with the probability of leprosy risk using spatial dependence analysis may be a useful tool for assessing health conditions and planning budget allocations