DISSERTAÇÃO Nº 125

Discente: Otávio José dos Santos

Título: “Improving the Search Capabilities of Reduced Robot Swarm by Virtual Particles”  

Orientador: Prof. Dr. Sérgio Campello Oliveira.

Examinador Interno: Prof. Dr. Carmelo José Albanez Bastos Filho (UPE) 

Examinador Externo: Prof. Dr. Byron Leite Dantas Bezerra (UPE)  

Data-hora: 31/05/2021, às 13h

Local: Formato Remoto

CÓDIGO DA SALA - Google meet: meet.google.com/fbg-aovo-vpi

Resumo do Projeto:

O paradigma de enxames reside no comportamento emergente que surge a partir da interação de indivíduos simples. Essas interseções acontecem através do compartilhamento de informações. Os membros de um enxame obtém, de maneira individual, dados sobre o ambiente e usam algum mecanismo para compartilhar tais dados com outros membros do enxame. Robótica de enxames é um campo de estudos focado no uso de grupo de robôs que cooperam entre si para executar uma tarefa e atingir um objetivo em comum, ou seja, robôs agindo como um enxame. Apesar dos avanços da robótica, o uso de enxames de robôs em aplicações da vida real ainda acontece empregando-se enxames com poucos robôs. Enxames reduzidos são ampla- mente usados nas pesquisas, mas um dos requisitos do paradigma de enxames é a interação entre vários indivíduos, nesse caso em questão, robôs. Dessa forma o desempenho de um enxame reduzido é pior do que o de um enxame amplo. Possíveis aplicações da robótica são em situações de desastres naturais, monitoramento e mapeamento. Em aplicações como as mencionadas, o ambiente de atuação pode sofrer mudanças importantes em momentos bem definidos. Contudo, apesar das mudanças, o ambiente degradado guarda semelhanças com o original. Uma vez que o desempenho de enxames reduzidos está relacionado com o número de robôs, adicionar mais robôs no enxame poderia ser uma solução para isso. Não obstante, isso implica em maiores custos tanto com aquisição quanto com manutenção. Este trabalho apresenta uma nova alternativa para melhorar as capacidades de busca de enxames reduzidos de robôs através do emprego de um enxame virtual. A ideia central é ampliar o enxame sem a adição de mais robôs nele. Assim, é proposto o conceito de partícula virtuais que imitam o comportamento dos robôs reais. Tais partículas emulam robôs num ambiente virtual e ambos, robôs e partículas, interagem e integram um único enxame. O ambiente virtual é uma representação do ambiente original antes da degradação. As funções que descrevem os ambientes real e virtual são ligeiramente diferentes devido às mudanças nos dados do ambiente real. Essas diferenças não são conhecidas a priori. Enquanto os robôs operam nos ambientes reais, ou sejam no ambiente degradado, as partículas virtuais operam numa representação do ambiente original. Como resultado foi observado que partículas virtuais ajudam os robôs e melhoram o desempenho do enxame quando comparado com um enxame de robôs reduzido. O emprego de partículas virtuais possibilitou ao enxame reduzido de robôs obter soluções equivalentes às do enxame amplo nas mesmas condições de teste. Além disso, os resultados indicam que aumentando o número de partículas virtuais há um aumento de desempenho do enxame reduzido.

Palavras-chave: Enxame de Robôs, Otimização por Enxame de Partículas, Inteligência de Enxame, Enxame Virtual, Partículas Virtuais

DISSERTAÇÃO Nº 124

Discente: Francisco Caio Parente de Barros

Título: “Efeito do Desvanecimento Generalizado no desempenho dos Códigos Polares em presença do Ruído Aditivo Gaussiano Branco”  
Orientador: Profa. Dra. Maria de Lourdes Melo Guedes Alcoforado.

Coorientador: Prof. Dr. Waslon Terllizzie Araújo Lopes.

Examinador Interno: Prof. Dr. Francisco Madeiro Bernardino Jr. (UPE) 

Examinador Externo: Prof. Dr. Valdemar Cardoso da Rocha Jr. (UFPE)  

Data-hora: 28/04/2021, às 09h

Local: Formato Remoto

CÓDIGO DA SALA - Google meet: meet.google.com/ycw-hhqt-xhn

Resumo do Projeto:

O estudo e desenvolvimento de modelos para detecção e correção de erros, visando ganho de confiabilidade na transmissão de mensagens, estão ligados à área de conhecimento dos códigos corretores de erros. Há diversos tipos de códigos corretores de erro, cada um com suas vantagens e desvantagens. Neste projeto é feito estudo sobre o desempenho de um sistema de transmissão utilizando codificação polar na presença de ruído e distribuições de desvanecimento generalizado correlacionado. Tais distribuições são importantes porque tornam possível simular o sistema em diferentes condições de canal. Os impactos das distribuições de desvanecimento correlacionadas com um entrelaçador aleatório também são investigados. A codificação polar, introduzida por Arikan em 2009, é um esquema de código de correção de erros que utiliza a técnica de polarização para obter canais quase sem ruído adequados para transmissão. Os códigos polares estão sendo amplamente estudados devido às suas aplicações na 5ª Geração (5G) de sistemas de comunicação móvel. Os resultados mostram o impacto negativo sobre o desempenho e tal efeito pode ser minimizado com o uso de técnicas de entrelaçamento e também que o sistema com o entrelaçador atingiu uma taxa de erro de bit de 10−3 enquanto o sistema sem o entrelaçador atingiu 10−2 a 4 dB para o cenário κ−μ em que κ=μ= 2.

Palavras-chave: Efeito do Desvanecimento Generalizado no desempenho dos Códigos Polares em presença do Ruído Aditivo Gaussiano Branco

DISSERTAÇÃO Nº 122

Discente: Marcelo de Paiva Bouçanova

Título: “Eficiência Térmica de um Destilador Solar Contendo Nanopartículas Metálicas”
Orientador: Prof. Dr. Luis Arturo Gómez Malagón

Examinador Interno: Prof. Dr. Diego José Rátiva Millán (UPE)

Examinador Externo: Prof. Dr. Renato Evangelista de Araújo (UFPE)

Data-hora: 09/04/2021, às 09h

Local: Formato Remoto

CÓDIGO DA SALA - Google meet: meet.google.com/fqs-uhka-yiu 

Resumo do Projeto:

Devido à distribuição de água doce mundial não ser uniforme, e por vezes até escassa em alguns locais, têm-se buscado cada vez mais alternativas para tornar águas salinas e salobras adequadas ao consumo humano, por serem mais abundantes no planeta. Uma possibilidade de baixo custo é utilizar métodos de destilação ou dessalinização dessas águas inapropriadas ao consumo humano por meio da energia solar radiante. Dispositivos que realizam esse trabalho apresentam baixa eficiência térmica, dessa forma, o presente trabalho tem como objetivo utilizar nanotecnologia para aumentar a eficiência térmica e produção de água de destiladores solares. Este trabalho apresenta um modelo teórico e uma análise experimental da eficiência térmica de um destilador solar contendo nanopartículas metálicas esféricas de ouro, prata e cobre com diâmetro de 40nm e fração volumétrica de 10^-5, sob as condições climáticas de Recife-PE. No modelo teórico foi realizado o balanço energético nos componentes do destilador solar, obtendo-se seus perfis de temperatura bem como a eficiência térmica e a produção de água do sistema. Nota-se que, para este valor de fração volumétrica, obteve-se um ganho em sua eficiência de: 28,94% com a utilização de nanofluido de ouro; 22,21% com a prata; e 28,25% com o cobre. Também foi verificado que a presença de nanopartículas metálicas aumenta a produção de água destilada do sistema, tendo-se um ganho de 24,21%, 21,44% e 24,18% para os nanofluidos de ouro, prata e cobre, respectivamente, quando comparados com a água. O modelo foi testado e validado a partir de ensaios experimentais realizados em protótipos de destiladores solares assimétricos de baixo custo. Os nanofluidos de ouro, prata e cobre foram sintetizados em laboratório e inseridos no protótipo, que foi instrumentado com sensores de temperatura em seus componentes. Ao fazer a análise experimental, foi verificado um aumento na produção de água de 28,12%, 19,23% e 21,74% para o ouro, prata e cobre, respectivamente. Assim, evidenciou-se que o uso de nanopartículas metálicas de ouro, prata e cobre são uma alternativa para melhorar a eficiência térmica de destiladores solares.

Palavras-chave: Destilação solar; Eficiência térmica; Nanopartículas metálicas.