2019

1.dissertação-Francisco dos Santos Viana

Autor: Francisco dos Santos Viana, Título: REDES NEURAIS APLICADAS NA ESTRATÉGIA DE PONDERAÇÃO DE PARTÍCULAS EM SLAM. Data de defesa: 31/01/2019.

Orientador: prof. Dr. Areolino de Almeida Neto-PECS/UFMA, Banca examinadora: profa. Dra. Patrícia Helena Moraes Rêgo-PECS/UEMA, Prof. Dr. José Pinheiro de Moura/UEMA e Prof. Dr. Luciano Bunocore/UFMA.

Resumo: Este trabalho apresenta uma nova metodologia para a ponderação da importância das partículas em um filtro de partículas usado para localização e mapeamento de um ambiente por um robô móvel, conhecido na literatura clássica como Simultaneous Localization and Mapping (Localização e Mapeamento Simultâneos). Neste trabalho, uma integração de inteligência artificial e métodos probabilísticos foi usada no processo de estimação da pose do robô. Para tanto, este foi dotado de um sensor de baixo custo e que apresenta ruído. O uso deste tipo de sensor torna-se prático porque possui custo menor e não necessita de muito processamento computacional, quando comparado, por exemplo, aos sensores que necessitam de tratamento de imagem. Para realizar sua operação, o robô deve ser capaz de manter uma estimativa da sua localização com base nos dados fornecidos por meio de fontes sensoriais, ou seja, adquirir e utilizar conhecimento sobre o mundo ao seu redor e assim possuir a habilidade de reconhecer obstáculos. No processo de aquisição de dados provenientes de fontes sensoriais com ruído, faz-se necessário o uso de técnicas de tratamentos destas informações. Nesse contexto, métodos probabilísticos tornam-se úteis nas aplicações de filtragem de dados. Neste trabalho, foi usada uma rede neural artificial integrada ao filtro de partículas para minimizar o erro na estimação da pose do robô. A metodologia é baseada em um procedimento simples de centros, raios e processo de correspondência durante a exploração do ambiente pelo robô. Nesta abordagem, uma rede neural artificial do tipo perceptron de multicamadas determina o raio de um círculo, cujo centro é a medida bruta do sensor, para o filtro de partículas ponderar as partículas e, assim, estimar a pose em cada estado do robô no ambiente. Finalmente, são apresentadas discussões sobre tal abordagem, bem como, a complexidade computacional, associação dos dados e os resultados gerados.

Palavras-Chave: Robótica móvel, SLAM, Filtro de Partículas, Inteligência Artificial

2. Dissertação Diego Mendes

Autor: Diego Pereira Mendes, Título: FERRAMENTA DE PRÉ-PROCESSAMENTO E VISUALIZAÇÃO DE DADOS DO DATASUS. Data da defesa: 05/02/2019.

Orientador: Prof. Me. Antonio Fernando Lavareda Jacob Junior-PECS/UEMA; Banca Examinadora: Prof. Dr. Fábio Manoel França Lobato-PECS/UFOPA, Prof. Dr. Reinaldo de Jesus da Silva-PECS/UEMA e Prof. Dr. Edvar da Luz Oliveira.

Resumo: O DATASUS (Departamento de Informática do SUS) fornece informações que apoiam análises objetivas da situação sanitária brasileira, auxiliando em tomadas de decisões baseadas em evidências e elaboração de soluções de ações de saúde. Para acessar tais informações é necessário a utilização das ferramentas disponibilizadas pelo portal do DATASUS que são muito limitadas tecnicamente e complexas. No portal do DATASUS, essas informações estão em arquivos .DBC e criptografadas por meio de um algoritmo privado, dificultando a interpretação das informações. Este trabalho apresenta uma ferramenta desenvolvida em JAVA com o propósito de tratar os dados públicos disponibilizados pelo DATASUS e exportá-los para um banco de dados relacional de uma forma mais simples. Para este fim, foi desenvolvida uma ferramenta responsável pela captura, descriptografia e exportação das informações para um banco de dados relacional.

Palavras-Chave: Acesso à Informação;Transparência;SUS;Dados de Saúde Pública;Pré- processamento de dados.

3. Dissertação Luciana Mendes

Autora: Luciana da Conceição Ferreira Mendes, Título: ANALISE E PREDIÇÃO DE DESEMPENHO DE ALUNOS DA GRADUAÇÃO A PARTIR DA INSERÇÃO DE MATERIAL DE APOIO EM AMBIENTES VIRTUAIS DE APRENDIZAGEM. Data da defesa: 28/02/2019.

Orientador: Prof. Dr. Reinaldo de Jesus da Silva; Banca Examinadora: Profa. Aurea Celeste da Costa Ribeiro/UEMA e Prof. Dr. Marco Antonio Nogueira Gomes/UEMA.

Resumo: Os ambientes virtuais de aprendizagem (AVA) são cada dia mais utilizados, pois possibilitam que a educação chegue mais longe e para mais pessoas. Sua utilização não se limita apenas a educação a distância, mas também auxilia na educação presencial, agindo como uma ferramenta a mais no processo de aprendizagem. No entanto, gerenciar o processo de aprendizagem nos AVAs com qualidade de integração e acompanhamento exige cada vez mais do professor que precisa utilizar materiais atualizados e ao mesmo tempo acompanhar e medir o aprendizado dos alunos através de avaliações. Neste sentido, este trabalho apresenta um modelo preditivo de mineração de dados em um AVA, a partir da inserção de material didático por parte dos professores no ensino presencial. O objetivo foi verificar o impacto que a inserção de material tem no desempenho de alunos do ensino presencial que utilizam AVA como extensão da sala de aula. Para isso, foram realizados experimentos com conjuntos de dados distintos de turmas onde havia sido inserido material de apoio e turmas onde não havia sido inserido material de apoio. Em seguida foram aplicadas as técnicas de mineração de dados com melhor desempenho em casos de classificação de dados, Redes Bayesianas e Árvore de decisão. Posteriormente foi comparado o desempenho de cada técnica de mineração, a fim de que um modelo preditivo fosse obtido. Dessa forma, foi possível demonstrar através da análise dos dados gerados por professores e alunos, que a inserção de material didático no AVA, contribui para o melhor desempenho dos alunos da graduação presencial que usam o AVA como extensão da sala de aula.

Palavras-Chave: Desempenho. Mineração de dados. Diagnóstico. AVA.

4. Dissertação Jairon Viana

Autor: Jairon Viana Batista. Título: CARACTERIZAÇÃO BANDA LARGA NA FAIXA DE 2,5 GHZ EM ÁREAS DE VIVÊNCIA COM PREDOMINÂNCIA DE VEGETAÇÃO PARA PROJETOS DE PARQUES DIGITAIS. Data de defesa: 11/03/2019.

Orientador: Prof. Dr. Rogério Moreira Lima Silva-PECS/UEMA, coorientador: Prof. Dr. Leonardo Henrique Gonsioroski Furtado da Silva-PECS/UEMA; Banca examinadora: Prof. Dr. Lúcio Flávio de Albuquerque Campos-UEMA, Prof. Dr. Marcos Tadeu Rezende de Araújo-UFMA.

Resumo: As redes de comunicações wireless são, em muitos casos, a melhor solução para uma série de necessidades apresentadas por pequenos e grandes usuários. Seja por questões de viabilidade técnica ou por apresentar um menor custo de implantação de projeto. Atualmente o movimento pela universalização do acesso à internet, fez crescer de forma vertiginosa a popularização das redes sem fio banda larga, isso tem se mostrado evidente, por exemplo, nas inúmeras praças digitais implantadas pelo Brasil a fora. Desse modo, tem havido uma busca constante pelo aprimoramento dessas redes banda larga, o que perpassa pela necessidade do estudo do canal de rádio propagação através de parâmetros que os descrevem. Este trabalho apresenta resultados experimentais que permitem caracterizar em banda larga o comportamento do canal rádio móvel em um ambiente com predominância de vegetação, os quais servirão de base de dados que auxiliarão no projeto de sistemas sem fios de regiões com predominância de vegetação as quais futuramente poderão se tornar praças digitais. Para isso, foram feitas campanhas de medições na frequência não licenciada de 2,5 GHz.

Palavras-chave: Comunicações sem fio, caracterização de canal, banda larga, frequência 2,5 GHz.

5. Dissertação Sandra Eloi

Autora: Sandra Eloi Ferreira Nogueira. Título: APLICAÇÃO DE REDES NEURAIS NA IDENTIFICAÇÃO DE MULTIPERCURSOS PARA OBTENÇÃO DE PARÂMETROS DE DISPERSÃO TEMPORAL. Data da defesa: 11/03/2019.

Orientador: Prof. Dr. Leonardo Henrique Gonsioroski Furtado da Silva-PECS/UEMA; Banca Examinadora: Prof. Dr. Rogério Moreira Lima Silva-PEC/UEMA, Prof. Dr. Lúcio Flávio de Albuquerque Campos-UEMA, Prof. Dr. Marcos Tadeu Rezende de Araújo-UFMA.

Resumo: A dispersão temporal é um dos problemas intrínsecos do multipercurso que afeta a integridade do sinal e uma das formas de combatê-lo é através do conhecimento dos parâmetros de retardo médio e espalhamento de retardo RMS, os quais, são extraídos do perfil de retardo de potência. Esses parâmetros precisam ser estimados com determinada acurácia, pois deles dependem outros dados, tais como, equalizadores, prefixo cíclico, banda de coerência, taxa de erro de bits (BER), taxa de transmissão de dados, dentre outros, que são utilizados no projeto de sistemas wireless. Essa acurácia é diretamente dependente da quantidade de multipercursos válidos encontrados no perfil de retardo de potência. Portanto a limpeza do perfil de retardo é uma etapa importante dentro da caracterização do canal, tão tal, que é crescente o número de estudos realizados utilizando diversas técnicas de filtragem: Constante False Alarm (CFAR) [1], [2] e [3], CLEAN [4] [5] e WAVELET [6], a fim de, identificar os multipercursos válidos de ruídos impulsivos. Logo, este trabalho propõe, o uso de uma técnica alternativa de limpeza de perfil de retardo de potência, usando redes neurais artificiais para identificação e eliminação do ruído impulsivo. A técnica de filtragem utilizando a RNA com arquitetura feed-forward através do algoritmo back-propagation foi testada e comparada com os resultados produzidos pela técnica CFAR. Os testes usando a RNA foram realizados em cinco diferentes ambientes de propagação, incluindo regiões urbanas, semi-urbanas, rurais e com predominância de vegetação, em diferentes frequências de transmissão. A técnica neural demonstrou melhor eficácia com acurácia média de 91,38% e, consequentemente, valores mais satisfatórios que a CFAR quanto a identificação dos multipercursos válidos. Os resultados dos parâmetros de dispersão temporal Mean Excess Delay and RMS Delay Spread obtidos pela nova técnica apresentaram valores adequados quando comparados com a CFAR e também com os valores descritos na norma da ITU-R P.1411-9.

Palavras-chave: Redes Neurais Artificiais, CFAR, Mean Excess Delay, RMS Delay Spread.

6. Dissertação_Reginaldo Nunes

Autor: Reginaldo Nunes da Silva (turma PECS/ITA). Título: MODELAGEM E CONTROLE DE UM SISTEMA DE CONVERSÃO DE ENERGIA OCÊANICA UTILIZANDO BOND GRAPH. Data da defesa: 12/03/2019.

Orientador: Prof. Dr. Mauro Sérgio Silva Pinto, Coorientador: Prof. Dr. Luiz Carlos Sandoval Góes-ITA; Banca Examinadora: Prof. Dr. Alain Giacobini de Souza-ITA e Prof. Dr. Pedro Bezerra Leite Neto-UFMA.

Resumo: Atualmente, a geração de energia elétrica é fundamental para o crescimento econômico e industrial de uma nação. O aumento da preocupação com as fontes de energia certamente é um dos temas mais latentes da atualidade, principalmente por questões ambientais. Diante disso, há um estímulo em direção às fontes de energias renováveis, destacando-se aqui aquelas que vêm dos oceanos, principalmente por serem abundantes e acessíveis em muitas situações, além de serem fontes inesgotáveis de energia limpa. A geração de energia elétrica a partir desses recursos utiliza diversas tecnologias que se apresentam em diferentes estágios e que aplicam diferentes conceitos, como energia das ondas, correntes marítimas, gradiente de temperatura e de salinidade. O principal problema no desenvolvimento dessas tecnologias é a eficiência da conversão. Diante disso, este trabalho propõe realizar a modelagem e controle de um sistema de conversão de energia oceânica utilizando gerador de indução duplamente alimentado, com o uso da ferramenta Bond Graph. Tendo a modelagem uma grande importância para compreensão do sistema que está sendo desenvolvido, permite visualizá-lo como ele é ou como se deseja que seja, bem como, especificar o comportamento do sistema e proporcionar a construção deste. O conversor de energia é composto por duas turbinas e um flutuador, cada um conectado a um DFIG, este sistema converte a energia contida nas correntes marítimas e ondas oceânicas em energia elétrica. O objetivo do trabalho é realizar o acoplamento elétrico do sistema, avaliar a operação do sistema hidrocinético com velocidade de correntes marítimas de 0.8 e 2.5 m/s, e para o flutuador avaliar as condições de operação em que apresentam ondas com alturas variando de 1 a 3 metros e períodos de 1 a 8 segundos. A modelagem possibilitou avaliar os parâmetros para operação de sistemas de conversão de energia oceânica e os resultados mostraram que os controladores modelados para o sistema atuaram de maneira eficaz e satisfatória, pois as potências geradas em todas as condições de operação do sistema cumpriram os requisitos para a máquina de indução, que permitem variações de até 30% da potência nominal do gerador, aproximadamente. O sistema hidrocinético operou em velocidade subsíncrona e próximo da síncrona e o flutuador em velocidade subsíncrona e supersíncrona.

Palavras-Chave: Energia oceânica, Bond Graph, Modelagem Computacional.

7. Dissertação Giselle Braga Carvalho

Autora: Giselle Braga Carvalho. Título: SOLUÇÃO DE COMUNICAÇÃO SEM FIO EM FREQUÊNCIA SUB-GHZ BASEADA EM TECNOLOGIA LPWA PARA IOT.

Orientador: prof. Dr. Carlos Henrique Rodrigues de Oliveira, Banca Examinadora: prof. Dr. Leonardo Henrique Gonsioroski Furtado da Silva-PECS/UEMA e prof. Dr. Ivanildo Silva Abreu-UEMA. Data da Defesa: 29/03/2019.

Resumo: Esse projeto desenvolveu uma solução de comunicação sem fio para operação sub-GHz na faixa de frequências licenciadas em 250 MHz baseada em tecnologia LPWA para internet das coisas aplicada nas cidades inteligentes utilizando simulações com ferramentas de predição de cobertura de RF conhecidas como Radio Mobile e CelPlanner e de rede de dados IPv6 conhecida como Packet Tracer e comprovou as viabilidades técnicas do compartilhamento de infraestrutura de comunicação em um ambiente multisserviços e multiusuários e da redução de elemento de rede de comunicação (estações rádio base) resultando na redução de despesas financeiras com CAPEX na implantação e OPEX na operação e manutenção da rede permitindo suporte a uma implantação real.

8. Dissertação Luiz Otávio

Autor: Luiz Otávio Cordeiro Fontenelle Graça. (turma PECS/ITA) Título: REDES NEURAIS APLICADAS AO CÁLCULO DE AJUSTE DO LANÇADOR DE FOGUETES NÃO-GUIADOS.

Orientador: Prof. Dr. Areolino de Almeida Neto-PECS/UFMA, Coorientador: prof. Me. Guilherme da Silveira-IAE; Banca Examinadora: prof. Dr. Luís Carlos Costa Fonseca-PECS/UEMA, prof. Dr. Ivanildo Silva Abreu-UEMA. Data da defesa: 26/04/2019.

Resumo: Esta pesquisa objetivou o projeto, a implementação e a avaliação de uma rede neural artificial que calcula os ângulos do lançador de foguetes não-guiados do Centro de Lançamento de Alcântara (CLA). Para isso, contou-se com o auxílio de um simulador de lançamentos que usa modelos dinâmicos com seis graus de liberdade, em um método de compensação antissimétrica iterativa. A rede foi treinada a partir de dados de trajetórias simuladas e o desempenho do sistema proposto foi comparado com o método do software Guará. A comparação foi realizada por meio de diversos testes que consideraram condições aleatórias hipotéticas de vento e ângulos variados de azimute e elevação nominais. Para a geração e comparação das trajetórias compensadas pelos dois métodos, foi utilizado o mesmo simulador, que foi validado em uma comparação com software ROSI – Rocket Simulation, amplamente utilizado no Instituto de Aeronáutica e Espaço em campanhas de lançamento. O projeto da rede neural, o simulador e as equações utilizadas pelo programa Guará foram implementados no software Matlab. O CLA precisa garantir a segurança nas operações de lançamento de foguetes, evitando quaisquer acidentes, perdas ou imprevistos. Para isso, o setor de Segurança de Voo visa a manter o veículo em uma trajetória que resulte em um ponto de impacto próximo ao desejado. O vento é um elemento que influencia o atingimento desse ponto de impacto. Para tentar anular sua influência, o método utilizado atualmente pelo Setor de Segurança de Voo do CLA é o ajuste dos ângulos de azimute e elevação do lançador por meio do software Guará. Como resultado, nos testes realizados, a aplicação do método proposto produziu ajustes que levaram o veículo a um ponto de impacto mais próximo do nominal.

Palavras-chave: Foguetes não-guiados, ajuste do lançador, simulação de trajetórias, redes neurais.

9. Dissertação_Ricardo Silva Borges

Autor: Ricardo Silva Borges.(turma PECS/ITA) Título: IMPLEMENTAÇÃO DE UMA FERRAMENTA COMPUTACIONAL PARA VERIFICAÇÃO DO AJUSTE DO LANÇADOR EM LANÇAMENTOS DE FOGUETES NÃO-GUIADOS.

Orientador: prof. Me. Henrique Mariano Costa do Amaral, Coorientador: Prof. Me. Guilherme da Silveira-IAE. Banca Examinadora: prof. Dr. Ivanildo Silva Abreu-UEMA, prof. Dr. Areolino de Almeida Neto-PECS/UFMA, prof. Dr. Luís Carlos Costa Fonseca-PECS/UEMA.  Data da defesa: 26/04/2019

Resumo: Neste trabalho é implementada e validada uma ferramenta computacional de simulação de voo para lançamentos de foguetes não guiados denominada SSEAM (Simulator of Spherical Earth of Asynmetric Mass) que adota o modelo de Terra esferoidal e não-inercial. Esta ferramenta descreve a trajetória de um veículo aeroespacial desde a rampa de lançamento até o ponto de impacto do foguete na Terra, fornecendo os diversos parâmetros de voo, como posição e velocidade, e permitindo estudos da dinâmica de voo. Os resultados da simulação foram comparados com aqueles obtidos com o simulador ROSI para o mesmo foguete e nas mesmas condições iniciais de lançamento. Foram observadas algumas diferenças entre os resultados simulados no SSEAM e no ROSI, que foram devidas aos modelos propulsivos e atmosféricos empregados por ambos os simuladores. Durante lançamentos de foguetes não guiados é fundamental analisar os diversos requisitos de missão tais como os de segurança de voo e climatológicos, para que ocorra sucesso na trajetória de voo e o objetivo da missão seja atingindo. Nos últimos anos, o Centro de Lançamento de Alcântara tem realizado inúmeras operações com veículos suborbitais estabilizados aerodinamicamente sem controle ativo de trajetória. A utilização de uma ferramenta de simulação é primordial para reproduzir o ambiente e as condições de voo, que não podem ser reproduzidos em laboratório. Além da implementação e validação do simulador, também foi realizada a simulação da metodologia do software Guará em conjunto com o simulador SSEAM, para verificar se o ajuste do lançador, fornecido pelo Guará, foi calculado adequadamente, uma vez que as simplificações que o mesmo adota para calcular os ângulos de azimute e elevação compensados podem degradar a eficácia do ajuste. O simulador SSEAM foi utilizado em conjunto com o Guará, para simular o voo de dois foguetes não guiados. Foi identificado que, devido às simplificações que o software Guará adota, nem sempre os ajustes indicados são eficazes para aproximar o ponto de impacto ajustado do ponto de impacto nominal. Isto implica que os valores de azimute e elevação ajustados para compensar os efeitos das perturbações causadas pelo vento não são sempre eficazes. Os resultados alcançados neste trabalho sugerem como a utilização do simulador SSEAM pode vir em auxilio da Segurança de Voo durante uma campanha de lançamento.

Palavras-chave: Foguetes não-guiados, Simulação, dinâmica de voo, software Guará.

10. Dissertação Ighor Caetano

Autor: Ighor Caetano Silva Ferreira (turma PECS/ITA). Título: CÁLCULO DA DISPERSÃO DE PONTOS DE IMPACTO DE FOGUETES NÃO CONTROLADOS.

Orientador: prof. Me. Henrique Mariano Costa do Amaral, Coorientador: Prof. Me. Guilherme da Silveira-IAE. Banca Examinadora: prof. Dr. Ivanildo Silva Abreu-UEMA, prof. Areolino de Almeida Neto-PECS/UFMA, prof. Dr. Luís Carlos Costa Fonseca-PECS/UEMA.  Data da defesa: 26/04/2019.

Resumo: O objetivo principal desse trabalho consiste em comparar a eficácia entre os métodos de Monte Carlo e RSS (Root Sum Squared) quanto à geração de uma área de dispersão de pontos de impacto perturbados de foguetes não controlados, ou seja, pontos de impacto que diferem do nominal por influência de fatores tais como: variação no arrasto, empuxo, massa e desvio do vetor empuxo, vento, imprecisão do lançador entre outros. O método RSS considera cada fator perturbador isoladamente, ou seja, é especificado um valor de desvio para cada um deles em cada simulação, enquanto o método de Monte Carlo considera um conjunto de fatores perturbados simultaneamente, sendo variados a partir de uso aleatório de valores para variação dos parâmetros. Nos lançamentos de foguetes, um dos requisitos da missão é a delimitação de uma área de dispersão, pois influencia na segurança e nos custos de resgaste da carga útil. No processo de simulação de trajetória de voo os dois métodos geraram elipses de dispersão similares. Entretanto, o número de simulações necessárias no método de Monte Carlo é consideravelmente maior. Este trabalho apresenta, também, o desenvolvimento de uma ferramenta computacional, denominada de UROCKS, que determina o comportamento do foguete em voo via numérica do sistema de equações diferenciais ordinárias não-lineares que representam os modelos matemáticos, dinâmico e cinemático, do foguete, cujo resultado principal da simulação é o ponto de impacto nominal, ou seja, sem desvio, resultante da trajetória do foguete não controlado. A validação dos dados obtidos é realizada por meio de comparação com outro software, reconhecido para tal função, denominado ROSI. Os resultados dos parâmetros de voo tais como altitude, velocidade angular e linear, número de Mach e pressão dinâmica obtidos pelo uso das duas ferramentas, supracitadas, foram bastante próximos, com pequenas variações em razão da diferença de modelos ambientas e propulsivos implementados. De maneira geral, os resultados de dispersão são satisfatórios, pois mostram que ambos os métodos, implementados computacionalmente nos softwares DAMCURS e DAIPRSS respectivamente, para os métodos de Monte Carlo e RSS, podem ser utilizados para cálculo de dispersão de pontos de impacto, mesmo considerando que o método de Monte Carlo é uma ferramenta estocástica enquanto o RSS, é determinístico.

Palavras-chave: Foguetes não controlados, dispersão, RSS, Monte Carlo.

11. Dissertação Moisés Freitas

Autor: Moisés José dos Santos Freitas (turma PECS/ITA). Título: DESENVOLVIMENTO DE UM MONITOR DE CINTILAÇÃO IONOSFÉRICA DE BAIXO CUSTO.

Orientador: prof. Me. Henrique Mariano Costa do Amaral, Coorientador: Prof. Dr. Alison de Oliveira Moraes-ITA. Banca Examinadora: prof. Dr. Rogério Moreira Lima Silva-PECS/UFMA, prof. Dr. Ivanildo Silva Abreu-UEMA.  Data da defesa: 03/05/2019.

Resumo: O monitor de cintilação é uma ferramenta fundamental para estudo da ionosfera e dos efeitos do clima espacial em sistemas de comunicação espaciais, em especial via satélite. Atualmente, os monitores de cintilação profissionais disponíveis no mercado custam entre US$ 3.000 e US$ 20.000. Este trabalho trata do desenvolvimento, teste e validação de um protótipo de monitor de cintilação ionosférico de baixo custo, que atenda os requisitos de qualidade de medidas para pesquisas relacionadas ao tema. A soluções de banco de dados também foram contempladas nesta dissertação. Através desse protótipo é obtido o índice de cintilação S4. Para cumprir estes requisitos básicos, foi utilizada a plataforma Raspberry Pi, dispensando assim o uso de procedimentos de operação complexos e permitindo sua conectividade em rede para operação de múltiplos equipamentos simultaneamente. Com a implementação de uma rede de receptores de baixo custo será possível disponibilizar estes dados para institutos de pesquisa, universidades e até mesmo os centros de lançamento CLA e CLBI.

Palavras-chave: Cintilação ionosférica. Posicionamento GNSS. Raspberry Pi.

12. Dissertação Paulo Renato

Autor: Paulo Renato Pereira Silva (turma PECS/ITA). Título: PROJETO DE CONTROLADOR DE ATITUDE DO VEÍCULO LANÇADOR DE SATÉLITES POR SELEÇÃO DE MODO VIA MÉTODO GENÉTICO-NEURAL.

Orientador: prof. Me. Henrique Mariano Costa do Amaral-PECS/UEMA, Coorientador: Prof. Dr. Alain Giacobini Souza-ITA, Banca Examinadora: Prof. Dr. Ivanildo Silva Abreu-UEMA, prof. Me. Denner Robert Rodrigues Guilhon-UEMA. Data de defesa: 30/05/2019.

Resumo: Este trabalho propõe o projeto do controlador de atitude de um Veículo Lançador de Satélites (VLS) por Seleção de Modos utilizando um modelo Híbrido Genético-Neuronal. Uma vez que o modelo do VLS é de elevada complexidade utiliza-se um método de redução de ordem, em particular Seleção de Modos, com a finalidade de minimizar a ordem do sistema. A abordagem híbrida genético-neuronal realiza a busca das matrizes de ponderação do método Linear Quadrático (LQ) e a solução da Equação Algébrica de Ricatti (EAR). A análise do desempenho do modelo reduzido e do controlador projetado neste trabalho foi realizada no domínio da frequência e no domínio do tempo, enquanto que o desempenho do modelo híbrido foi avaliado por meio da função de avaliação, norma de energia e norma do infinito, respectivamente. O controlador proposto atingiu todas as especificações de desempenho (tempo de subida, tempo de assentamento e máximo sobressinal) para o instante de máxima pressão dinâmica, significando que a abordagem híbrida convergiu para uma resposta satisfatória no domínio do tempo. Acredita-se que este trabalho pode acelerar o procedimento de projeto de sistemas de controle de atitude de veículos lançadores de satélites, reduzindo os custos e a possibilidade de re-projeto.

Palavras-chave: Algoritmo Genético. Rede Neural. Modelo de ordem reduzida. Controle de atitude.

13. Dissertação Pedro Batalha

Autor: Pedro Batalha Gonçalves Filho. Título: DESENVOLVIMENTO DE UM CÓDIGO COMPUTACIONAL PARA CALCULAR A TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM PAREDES MULTICAMADAS.

Orientador: prof. Me. Henrique Mariano Costa do Amaral-PECS/UEMA, Coorientador: prof. Dr. Lourival Matos de Sousa Filho-MEC/UEMA. Banca examinadora: prof. Dr. Reinaldo de Jesus da Silva-PECS/UEMA, prof Dr. Ivanildo Silva Abreu-UEMA. Data da defesa: 30/05/2019.

Resumo: Um bom isolamento térmico residencial implica, na maioria das vezes, em maior conforto térmico e economia de energia para manter o ambiente na temperatura adequada. Infelizmente, a maioria dos locais não possuem um isolamento térmico adequado e o alto custo do uso de equipamentos que convertem trabalho em calor, como bombas de calor e refrigeradores, reduz a disponibilidade para utilização desses, principalmente por aqueles que possuem baixa renda. A fim de contornar esse obstáculo, foi elaborada essa pesquisa cujo objetivo principal é desenvolver um programa, por meio de um código computacional, para analisar o comportamento térmico de paredes submetidas a diversas situações diferentes e, assim, facilitar o projeto de locais com melhor isolamento térmico. No programa, é possível variar a quantidade de camadas na parede com diferentes materiais, alterar a cor da superfície submetida a radiação solar, bem como a orientação da parede em relação ao Sol. Utilizou-se o modelo transiente e unidimensional da equação do calor para resolver o problema. A equação da energia foi discretizada espacialmente pelo Método dos Volumes Finitos e temporal pela Formulação Implícita. Foram analisados quatro (4) exemplos com propriedades diferentes (quantidade de camadas, azimute e absortividade da superfície). A influência dessas variações foram verificadas em cada caso. Com a análise dos exemplos da simulação, foi verificado, que sem a presença do material isolante (poliestireno), a temperatura interna da parede é consideravelmente mais sensível à temperatura da superfície externa da parede, com 1,4944°C de diferença com uma parede com isolamento (Ex 1 e Ex 2). Devido questões óticas da radiação solar, notou-se que diferentes orientações resultam em diferentes temperaturas nas superfícies interna e externa. Além disso, nos resultados também verificou-se que a pintura externa de uma edificação é bastante relevante para a temperatura na parede, sendo as superfícies de menor absortividade as melhores para a diminuição da temperatura interna em ambiente tropical. Devido às inúmeras propriedades calculadas, conclui-se que o código computacional desenvolvido é uma excelente ferramenta para análise e previsão do comportamento térmico de edificações e pode ser utilizado para diversas finalidades e condições, como em projetos arquitetônicos ou de energia solar.

Palavras-chave: Método dos volumes finitos, multicamadas, isolamento térmico, formulação implícita, paredes, convecção, radiação, condução.

14. Dissertação Nilton Cantanhede

Autor: Nilton Rodrigues Cantanhede (turma PECS/ITA). Título: PROPOSTA DE UM SISTEMA DE TRAJETOGRAFIA PARA VEÍCULOS ESPACIAIS BASEADO EM TELEMETRIA.

Orientador: prof. Dr. Ewaldo Eder Carvalho Santana-PECS/UEMA, Coorientador: Me. Jonas de Jesus Barros-CLA, Banca Examinadora: Prof. Dr. Mauro Sergio Silva Pinto-PECS/UEMA, prof. Dr. Paulo Fernandes da Silva Junior-UEMA. Data da defesa: 06/06/2019.

Resumo: Neste trabalho é proposta uma concepção de rastreio e localização de foguetes, gerada a partir de dados angulares (azimute e elevação) de uma antena de Telemetria e da distância radial calculada pelo equipamento Slant Range, comparada com os meios de trajetografia utilizados pelo Sistema de Tratamento de Dados de Localização de veículos aeroespaciais do Centro de Lançamento de Alcântara. Devido à importância de se localizar o alvo por parte da Segurança de Voo, caso necessite de interrupção na trajetória de voo do foguete, após sua decolagem, o sistema proposto garante um meio auxiliar de localização para este setor. Além de ser utilizado para localização (designador) para os radares, em que a fusão do Slant Range a uma antena de Telemetria permitirá compor coordenadas para localizar o alvo. Esta metodologia poderá ser um recurso a mais pela Central de Tratamento de Dados de Localização, além de ser útil pela equipe de segurança de voo nas decisões críticas. Neste trabalho foram utilizados dados de um voo real com tratamento estatístico dos resultados obtidos, buscando ratificar o uso desse conjunto no rastreio e localização. Os resultados obtidos pela composição da posição angulares da antena de Telemetria e dos valores medidos pelo equipamento Slant Range no momento que a antena permaneceu em moto de rastreio, comprovaram que a trajetografia do voo a partir desta concepção foi muito próxima do rastreio do radar, além de possuir um comportamento muito mais estabilizado em todas as coordenadas. Portanto, sendo válida tanto para o STDL, pois, o resultado gráfico obtido pela Telemetria-Slant Range fornece um comportamento de trajetória de voo muito próximo do rastreio do radar, e importância também para a Segurança de Voo, pois permite ser útil para o monitoramento do voo e resgate da carga útil pelos resultados gerados.

Palavras-chave: Localização. rastreio. Telemetria. Slant Range.

15. Dissertação_Weldys

Autor: Weldys da Crus Santos. Título: Análise da qualidade do software mínimo por meio da elucidação priorizada de requisitos.

Orientador: Prof. Dr. Cícero Costa Quarto-PECS/UEMA, Banca Examinadora: Prof. Dr. Davi Viana dos Santos-UFMA, profa. Dra. Debora Rodrigues Stefanello-UNDB e prof. Dr. Luís Carlos Costa Fonseca-PECS/UEMA. Data da defesa: 19/06/2019.

Resumo: Em um mundo onde o desenvolvimento tecnológico das startups tem uma velocidade diferente para o que precisa ser desenvolvido e os futuros clientes dessas startups precisam de soluções cada vez mais específicas para ter em seus aparelhos com espaço em disco reduzido e com cada vez menos tempo para aprender a utilizar algo, esta pesquisa propôs justamente a possibilidade de criar softwares com um escopo mais reduzido, mas que atenda perfeitamente o que o usuário final precisa e o que o cliente poderá pagar, com uma otimização de tempo com elucidação de requisitos e com a análise da qualidade do software. A investigação de pesquisa realizou laboratórios com startups que pudessem abrir seus requisitos de software e que pudessem também modificar a trilha de desenvolvimento para se adequar ao método proposto. A partir das análises e discussões de resultados, o trabalho demonstrou que o software “suficientemente pronto” é viável quando os requisitos são bem coletados, analisados e descritos para o seu desenvolvimento.

Palavras-chave: engenharia de software. engenharia de requisitos. desenvolvimento de produto de software.

16. Dissertação Waldenê

Autor: Waldenê de Melo Moura (turma PECS/ITA) Título: DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE BAIXO CUSTO PARA VOOS SUBORBITAIS.

Orientador: Prof. Dr. Areolino de Almeida Neto-PECS/UEMA, Coorientador: Prof. Dr. Alison de Oliveira Moares-ITA, Banca Examinadora: Prof. Dr. Rogerio Moreira Cazo-UFMA, prof. Me. Henrique Mariano Costa do Amaral-PECS/UEMA, Prof. Me. Pedro Brandão Neto-UEMA. Data da Defesa: 08/07/2019.

Resumo: Este trabalho tem como foco o desenvolvimento de um sistema de baixo custo para voos suborbitais que possibilite a medição das variáveis inerciais (ângulos de atitude, pressão, temperatura e altitude) de um veículo espacial, bem como a captura das imagens a bordo, enviando todas as informações capturadas, em tempo real, para uma estação em terra. Para implementação do projeto, definiram-se componentes eletrônicos comerciais de baixo custo (sensores, microcontroladores e microprocessadores) e buscou-se desenvolver e fazer a integração de uma carga útil a ser embarcada em foguetes. Fez-se necessário também, o desenvolvimento de softwares embarcados e de apoio em solo, permitindo, assim, o acompanhamento e a gravação das informações capturadas para posterior análise. Com isso, chegou-se a um bom desempenho nos valores observados considerando as limitações impostas pelas condições de velocidade de transmissão de dados disponíveis nos veículos suborbitais.

Palavras-chave: Sensor inercial. Altitude. Captura de imagens. Voo suborbital. Sistemas embarcados.

17. Dissertação_Paulo Ricardo

Autor: Paulo Ricardo Almeida Forte (turma PECS/ITA). Título: PROJETO LQG/LTR DE UM VEÍCULO LANÇADOR SATÉLITES DE MODELO REDUZIDO VIA NORMA HANKEL POR INTELIGENCIA ARTIFICIAL.

Orientador: prof. Me. Henrique Mariano Costa do Amaral-PECS/UEMA, Coorientador: prof. Dr. Alain Giacobini de Souza-ITA. Banca Examinadora: Prof. Dr. Ivanildo Silva Abreu-UEMA, prof. Me. Denner Robert Rodrigues Guilhon-MEC/UEMA. Data de defesa: 19/08/2019.

Resumo: Esta dissertação tem como objetivo projetar uma Rede Neural Artificial Recorrente (RNAR) e um Algorítimo Genético (AG) para a recuperação das propriedades de robustez do projeto LQG/LTR de um Veículo Lançador de Satélites. A seleção das matrizes de covariância de entrada e saída será realizada pelo AG, enquanto que a solução da Equação Algébrica de Riccati será realizada pela RNAR. As aeronaves possuem modelos de ordens elevadas, o que torna complexo o projeto de leis de controle para estes sistemas. Para contornar tal problema, utiliza-se um modelo de ordem reduzida do sistema através técnica de aproximação via Norma de Hankel. Para comprovar a recuperação da robustez do sistema, o diagrama de Bode mostrou que ao variar-se o parâmetro ρ → +∞ as propriedades de robustez perdidas com a estimação são plenamente recuperadas pelos ajustes do ganho do observador. Desta forma, a abordagem de inteligência computacional, juntamente com o método de redução de ordem mostraram-se uma ferramente eficaz na aplicação das técnicas de controle robusto.

Palavras-chave: Controle de atitude. Redução de ordem. Algorítimo Genético. Rede neural.

18. Dissertação Adalberto Tavares

Autor: Adalberto José Araujo Tavares Junior (turma PECS/ITA). Título: Desenvolvimento e Simulação de um Computador de Bordo para o Veículo Lançador de Microssatélites (VLM).

Orientador: Prof. Dr. Areolino de Almeida Neto-PECS/UEMA, Coorientador: Prof. Dr. Euler Carvalho Machado Gonçalves Barbosa-IAE, Banca Examinadora: Prof. Dr. Paulo Rogerio de Almeida Ribeiro-UFMA, Prof. Dr. Luiz Carlos Sandoval Góes-ITA e prof. Me. Henrique Mariano Costa do Amaral-PECS/UEMA. Data da Defesa: 28/08/2019.

Resumo: O objetivo deste trabalho é desenvolver e simular um computador de bordo para o Veículo Lançador de Microssatélites (VLM). A trajetória de voo do foguete foi analisada usando um modelo matemático dinâmico não-linear. Utilizando o programa MATLAB R /Simulink R , da MathWorks, com a combinação de cálculos auxiliares, sistemas de referência e suas transformações, foram obtidas as equações do conjunto completo de seis graus de liberdade. O controle de atitude foi embarcado utilizando o dispositivo myRIO, da National Instruments, para simular o computador de bordo do foguete. Para uma melhor experiência de visualização, as simulações foram exibidas com o simulador de voo FlightGear com o auxílio do Aerospace Toolbox do MATLABR. Os cálculos das simulações foram comparados com os dados gerados pelo software ASTOS R. Como resultado, as necessidades de projeto do VLM foram cumpridas, de forma que o computador de bordo produzido controlou com sucesso o veículo, realizando a trajetória desejada e alcançando o destino em questão.

Palavras-chave: computador de bordo, VLM, controle de atitude, myRIO.

19. Dissertação Beatriz Nery (Prêmio de Melhor dissertação/ Seminários PROQUALIT UEMA)

Autora: Beatriz Nery Rodrigues Chagas. Título: Aplicações de Algoritmos de Aprendizado de Máquina em CRM: Revisão Sistemática da Literatura.

Orientador: prof. Me. Antonio Fernando Lavareda Jacob Junior-PECS/UEMA. Banca Examinadora: profa. Dra. Eveline de Jesus Viana Sá-PECS/IFMA, Prof. Dr. Fábio Manoel França Lobato-PECS/UFOPA e prof. Dr. Diego Lisboa Cardoso-UFPA. Data da defesa: 29/8/2019.

Resumo: A Gestão de Relacionamento com o Cliente (CRM) tem sido um importante aliado para empresas dispostas a melhorar suas experiências com o cliente. Ultimamente, o Aprendizado de Máquina (AM) e seus algoritmos vêm transformando a forma como as empresas interagem com seus clientes por meio da análise de dados. Esta dissertação revisa a literatura sobre a aplicação de algoritmos de AM para melhorar processos de CRM e fornece uma visão geral de algoritmos usadas e sua aplicação a cada dimensão e elemento de CRM. Além disso, a simplicações práticas são analisadas com base nos recentes desenvolvimentos de ferramentas de CRM no campo de AM. Esta dissertação fornece insights para estudos futuros, bem como para ferramentas de CRM que desejam melhorar seus serviços analíticos e automatizados.

Palavras-chave: Aprendizado de Máquina, CRM, Sistemas de Informação.

20. Dissertação Eryck de Araújo

Autor: Eryck de Araújo Oliveira (turma PECS/ITA). Título: DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA SUPERVISÓRIO PARA O SISTEMA AUTOMÁTICO DE COMBATE A PRINCÍPIO DE INCÊNDIO DO PRÉDIO DEPÓSITO DE PROPULSORES DO CLA.

Orientador: prof. Dr. Leonardo Henrique Gonsioroski Furtado da Silva, Coorientadora: profa. Dra. Emilia Villani-ITA, Banca Examinadora: prof. Me. Henrique Mariano Costa do Amaral-PECS/UEMA e prof. Dr. Ivanildo Silva Abreu-UEMA. Data da defesa: 03/09/2019.

Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema supervisão, controle e aquisição de dados capaz de gerenciar e executar as funções do Sistema Automático de Combate a Princípio de Incêndio (SACI) do Prédio Deposito de Propulsores (PDP) do Centro de Lançamento de Alcântara. O sistema automático de detecção e combate a princípio de incêndio é um sistema integrado e disposto de forma planejada com o intuito de detectar os estágios iniciais de um incêndio. Além da detecção, o sistema deve ser capaz de executar comandos de alarme, por meio de sinalização audiovisual a qualquer sinal de perigo de incêndio além de atuar no processo de extinção das chamas, na proteção da vida e patrimônio. Portanto a aplicação de um sistema de supervisionamento e controle em tempo real no prédio de propulsores mantem as instalações protegidas contra estes incidentes. A metodologia de pesquisa utilizada foi de natureza qualitativa e caráter exploratório, tendo como base uma revisão bibliográfica sobre as normas de implantação de sistemas de combate a incêndio e artigos científicos sobre a produção e integração dos softwares do sistema supervisório. Para a proposta de desenvolvimento do sistema utiliza-se o software MATLAB® por meio da ferramenta GUIDE para a produção da parte gráfica do sistema, para o sistema de controle da aplicação emprega-se no desenvolvimento da estrutura principal a linguagem Ladder por meio do software de programação RsLogix 5000 e para a comunicação destes softwares utiliza-se o protocolo OPC. Assim, como resultado principal deste estudo tem-se o protótipo do sistema desenvolvido, sendo este apto nas funções de supervisão, controle e aquisição de dados do sistema de detecção e combate a princípio de incêndio do PDP do Centro de Lançamento de Alcântara, constatando-se a eficiência no emprego e na integração de todas as ferramentas e softwares de construção para este protótipo. Deste modo conclui-se que a utilização de um sistema supervisório para controle e supervisão de um sistema de detecção e combate a princípio de incêndio pode permitir a execução de todas as funções essenciais ao funcionamento do sistema físico, sendo que este atua de forma integral e satisfatória desempenhando as ações de acordo com as suas condições de ativação estabelecidas pelas estratégias de controle obtidas no estudo deste projeto. De tal modo, este sistema tem a capacidade de prover máxima segurança ao setor no tratamento de eventuais acidentes com incêndio, com a supervisão em tempo real das operações e promove ainda a redução de custos na operação do sistema.

Palavras-chave: Sistema de Combate a Incêndio. Sistema Supervisório. Controlador Lógico Programável. Linguagem Ladder.

21.Dissertação Brenno Rodrigo

Autor: Brenno Rodrigo Correa Rocha (turma PECS/ITA). Título: SINTONIA DO FILTRO ALFA-BETA-GAMA PARA RASTREIO DE FOGUETES PARA EXTRAÇÃO DA INFORMAÇÃO DO FIM DE FASE PROPULSADA.

Orientadora: profa. Dra. Patrícia Helena Moraes Rêgo-PECS/UEMA, Coorientador: prof. Dr. Alain Giacobini de Souza-ITA, Banca Examinadora: Prof. Dr. Carlos Henrique Rodrigues de Oliveira-PECS/UEMA, Profa. Dra. Aurea Celeste da Costa Ribeiro-UEMA  e prof. Me. Jonas de Jesus Barros-CLA. Data da defesa: 06/09/2019.

Resumo: Os filtros de rastreamento desempenham um papel muito importante na estimativa precisa da posição e velocidade de um alvo móvel aéreo. Especificamente, os centros de lançamento de foguetes contam com sistemas de radar, sendo possível medir a posição de alvos lançados. Tal medição é recebida com indesejável ruído, a qual necessita ser filtrada de modo que a estimativa seja precisa. Velocidade e aceleração não são observadas diretamente, mas ao invés disso, são estimadas a partir das coordenadas de posição alcançadas pelo alvo. A precisão da estimativa de posição, velocidade e aceleração depende da capacidade do filtro de rastreamento em reduzir o ruído de medição e manter uma resposta rápida e estável, especialmente na fase transiente de filtragem, que é a parte do voo entre a saída do foguete da rampa de lançamento e o fim da propulsão de seus motores. O filtro alfa-beta-gama (Filtro ������) é um tipo de filtro que tem a capacidade de suavizar as medidas de posição pela atenuação do ruído inerente ao processo de medição e tem a propriedade de predizer os próximos valores de posição, velocidade e aceleração. Descreve-se um procedimento generalizado para o cálculo dos ganhos fixos, nomeados pelas letras gregas que identificam o filtro, baseado no Índice de Rastreamento Γ e propõe-se uma estratégia para detectar, em tempo real, o instante do fim da fase propulsada do foguete a partir das estimativas de velocidade fornecidas pelo filtro ������. Esta estratégia pode orientar decisões da segurança de voo, uma vez que a partir deste momento a evolução em tempo real do ponto de impacto se torna estável e sua localização é tomada com maior precisão. Para validação da metodologia proposta neste trabalho, um algoritmo é desenvolvido e implementado em Matlab usando dados reais da posição de um voo de um foguete, as saídas obtidas são comparadas com as saídas do filtro profissional utilizado no Centro de Lançamento de Alcântara.

Palavras-chave: Filtro alfa-beta-gama, índice de rastreamento, fim de fase propulsada.

22. Dissertação – Lucas Jeferson da Costa Silva

Autor: Lucas Jeferson da Costa Silva. Título: Tiúba Wi-Fi Manager: Uma proposta para o gerenciamento da rede Wi-Fi da Vila de Contêineres da UEMA.

Orientador:  Prof. Dr. Leonardo Henrique Gonsioroski Furtado da Silva, Banca Examinadora: Prof. Dr. Luís Carlos Costa Fonseca-PECS/UEMA, Prof. Dr. Rogerio Moreira Lima Silva-PECS/UEMA e Prof. Dr. Lúcio Flávio de Albuquerque Campos-UEMA. Data da defesa: 10/09/2019.

Resumo: Este trabalho trata sobre o problema de acesso à rede Wi-Fi na Vila de Contêineres da UEMA, devido a dificuldade de propagação de sinal de rádio da tecnologia em questão, o alto custo para implantação utilizando a solução de rede Wi-Fi proprietária adotada pela universidade e o problema da utilização de dispositivos não gerenciados (como forma de suprir a necessidade de acesso Wi-Fi). Diante disso, foi desenvolvido uma solução envolvendo o desenvolvimento do protótipo de um software para realizar gerenciamento de dispositivos Wi-Fi com hardware menos robusto e baseado em um sistema derivado do Linux, o Openwrt. Para entender melhor como a solução funciona, foi realizada uma fundamentação teórica com o objetivo de introduzir o leitor nas tecnologias empregadas na solução e também foi dada uma breve explicação sobre o funcionamento do software desenvolvido e como ele interage com os dispositivos baseados em Openwrt. Este trabalho se torna relevante ao mercado por abordar um método de configuração de dispositivos wi-fi de forma não convencional, utilizando tecnologias de código livre, possibilitando implementação de novas funcionalidades e produção de propriedades intelectuais. Ele também traz um impacto à comunidade em geral, pois oferece uma forma de gerenciamento de pontos de acesso wi-fi mais barato, acessível para usuários residenciais e de pequenas empresas.

Palavras-chave: Wi-Fi;Gerenciamento;Openwrt.

23.  Dissertação Vagner Cutrim

Autor: Vagner Cutrim Mendes (turma PES/ITA). Título: ANÁLISE DE VIBRAÇÃO NO TRANSPORTADOR DO FOGUETE: Modelagem através de representação em espaço de estados e grafos de ligação.

Orientador: Prof. Me. Henrique Mariano Costa do Amaral, Coorientador: Prof. Luiz Carlos Sandoval Góes-ITA, Banca Examinadora: Prof. Dr Ivanildo Silva Abreu-UEMA e prof. Me. Antonio Rogerio Torres Carvalho-CLA. Data da Defesa: 13/09/2019.

Resumo: Este trabalho apresenta um estudo de vibração do foguete no momento em que o mesmo é transportado para o Setor de Preparação de Lançamento (SPL) do Centro de Lançamento de Alcântara (CLA). O estudo é feito através de um protótipo que contém um microcontrolador e um acelerômetro, ambos trabalhando de forma integrada para coletar e armazenar dados referentes as variações na aceleração do foguete transportado. Os dados serão usados para comparar com um modelo da suspensão do transportador obtidos através de representação em espaço de estados e em grafos de ligação, assim, vamos obter as equações que descrevem o sistema dinâmico da suspensão do transportador e por fim, interpretar os resultados obtidos.

Palavras-chave: Vibração no foguete, Protótipo, Setor de Preparação de Lançamento (SPL), Centro de Lançamento de Alcântara (CLA), Protótipo, Sistema Dinâmico, Representação em Espaço de Estados, Grafos de Ligação.

24. Dissertação Diógenes Leite

Autor: Diógenes Leite Souza (turma PECS/ITA). Título: ANÁLISE DA DISTRIBUIÇÃO DE CALOR NA ÁREA DE UM LANÇADOR DE FOGUETES DE MÉDIO PORTE DO CENTRO DE LANÇAMENTO DE ALCÂNTARA.

Orientador: Prof. Me. Henrique Mariano Costa do Amaral, Coorientador: Prof. Luiz Carlos Sandoval Góes-ITA, Banca Examinadora: Prof. Dr Ivanildo Silva Abreu-UEMA e prof. Dr. Fernando Lima de Oliveira-UEMA. Data da Defesa: 19/09/2019.

Resumo: As atividades espaciais agregam grande valor à sociedade tanto em quesitos tecnológicos como econômicos e sociais. Dessa forma, a busca pelo desenvolvimento e avanços nessa área mostra-se de grande importância, uma vez que tal segmento possui esperanças e realidades bastante promissoras. A análise e verificação de cenários de execução dessas atividades são essenciais já que necessitam de um alto grau de confiabilidade e segurança. É nessa linha que este trabalho é inserido,analisando cenários de lançamento de foguetes de localizado no Centro de Lançamento de Alcântara (CLA) que é uma das regiões estratégicas para o desenvolvimento do Programa Espacial Brasileiro. Neste trabalho é estudado o comportamento térmico da saída dos gases de uma tubeira em um lançador de foguetes de médio porte no ato do lançamento, avaliando via análise por elementos finitos para essas condições. Além disso, há a verificação da propagação do calor pelo ambiente, avaliando as distâncias de segu- rança que uma pessoa pode ser exposta durante o lançamento. Utilizando o software SolidWorks para modelagem e simulação de lançamento, traçou-se o gráfico de temperatura ao longo de pontos espalhados em um plano trigonométrico em três alturas diferentes, encontrando valores acima de 100 oC ainda no limite de uma área de 3600 metros quadrados, podendo ocasionar riscos de efeitos colaterais provenientes de queimaduras e aumento de impermeabilidade da pele.

Palavras-chave: Lançador de foguetes. Análise térmica. Simulação. Segurança.

25. Dissertação_Letícia_de_Fátima

Autora: Letícia de Fátima Silva Correa. Título: Uma Nova Meta-heurística Adaptativa Baseada em Vetor de Avaliações para Otimização de Portfólios de Investimentos.

Orientador: Prof. Dr. Omar Andres Carmona Cortes-PECS/IFMA, Banca Examinadora: Prof. Me. Antonio Fernando Lavareda Jacob Junior-PECS/UEMA, Prof. Ginalber Luiz de Oliveira Serra-IFMA e Prof. Dr. Bruno Feres de Souza – UFMA. Data da defesa: 20/09/2019.

Resumo: Este trabalho apresenta uma meta-heurística baseada em vetores de avaliação nomeada AVEMH, para solucionar problemas multiobjetivos. Esta meta-heurística consiste em evoluir duas populações de forma independente e trocar informações entre elas de forma que a primeira população evolua de acordo com o melhor indivíduo da segunda população e vice-versa. A escolha dos algoritmos a serem executados em cada geração é realizada de forma estocástica entre três algoritmos evolucionários existentes na literatura: PSO, DE e ABC. Os resultados desta meta-heurística são comparados usando funções de benchmarks, bem como aplicado ao problema do mundo real conhecidos por Seleção de Portfólios. Para avaliar a qualidade dos resultados obtidos utiliza-se uma métrica bem conhecida na análise de algoritmos evolucionários multiobjetivos denominada hiper volume. Foram aplicados testes de variância (ANOVA) e testes de Tukey para demonstrar que a nova meta-heurística pode encontrar melhores hiper volumes tanto nas funções de benchmarks Zdt quanto na otimização de portfólios de investimentos.

Palavras-chave: Enxame Inteligente. Otimização por Partículas de Enxames. Evolução Diferencial. Colonia Artificial de Abelhas. Meta-heurística. Seleção de Portfólios.

26. Dissertação Thallys Anderson

Autor: Thallys Anderson Machado Ferreira (turma PES/ITA). Título: DETECÇÃO E ISOLAMENTO DE FALHAS NO SISTEMA DE ATUAÇÃO DE FOGUETES UTILIZANDO GRAFOS DE LIGAÇÃO (BOND GRAPH).

Orientador: prof. Dr. Mauro Sergio Silva Pinto-PECS/UEMA, Coorientador: Prof. Dr. Luiz Carlos Sandoval Góes-ITA, Banca examinadora: prof. Dr. Ewaldo Eder Carvalho Santana-PECS/UEMA e prof. Dr. Alain Giacobini de souza-ITA. Data da defesa: 25/09/2019.

Resumo: Com o incremento de novos estudos e desenvolvimento de novas tecnologias, os sistemas modernos ficaram mais complexos, contudo, tais equipamentos ainda ficam suscetíveis a falhas. Quando estas falhas são previamente identificadas, o processo de manutenção se torna mais simples e barato. Algumas técnicas de detecção e identificação de falhas são conhecidas e propostas com a finalidade de determinar seu tipo e localização através de estimativas de parâmetros ou por métodos baseados em modelagem de sistemas reais. As técnicas baseadas em modelo impõem ao sistema robustez com a detecção rápida e isolamento das mesmas. Esta dissertação busca estudar a detecção e isolamento de falhas (FDI) no sistema de atuação de foguetes por modelagem em Grafos de Ligação (Bond Graph, BG) no software 20-sim. Os Grafos de Ligação possuem uma abordagem bastante intuitiva, pois se baseiam no princípio de conservação de energia e a representação gráfica facilita o desenvolvimento do método FDI. O processo de identificação das falhas consiste em dois passos: o primeiro passo estabelece as equações constitutivas a partir do BG para cada junção ligada a um sensor, enquanto o segundo passo trata da elaboração de uma matriz de falha que permite verificar cada sinal de falha e de acordo com a assinatura isolá-la. Para esta dissertação será apresentada a servoválvula eletrohidráulica numa estrutura de modelagem BG que facilita derivar modelos analíticos, eliminando as variáveis desconhecidas e gerando Relações Analíticas de Redundância (ARR) que são restrições derivativas que fornecem os dados para a matriz de falha.

Palavras-chave: Grafos de Ligação, Detecção e Isolamento de Falhas, Relação de Redundância Analítica.

27. Dissertação  José Martins

Autor: José Martins de Oliveira Junior. Título: IMPLANTAÇÃO DE SISTEMAS INTEGRADOS DE GESTÃO: estudo de caso em universidade pública.

Orientador: Prof. Dr. Luís Carlos Costa Fonseca-PECS/UEMA. Banca Examinadora: Prof. Me. Henrique Mariano Costa do Amaral-PECS/UEMA, Prof. Dr. Reinaldo de Jesus da Silva-PECS/UEMA e prof. Dr. Antonio Roberto Serra-UEMA. Data da defesa: 27/09/2019.

Resumo: A implantação e utilização dos sistemas ERP – Enterprise Resource Planning (Planejamento de Recursos Empresariais) continua ser desafiadora pois os níveis de satisfação dos usuários e gestores com os resultados são inferiores aos desejados. A proposta de modernização das Tecnologias de Informação e Comunicação na Universidade Estadual do Maranhão ofereceu oportunidade para pesquisa descritiva no sentido de acompanhar e analisar os resultados alcançados, os processos utilizados, os desafios e dificuldades enfrentados. Buscando identificar os fatores influenciadores e ponderar a importância de cada um deles nos resultados obtidos. Durante a realização do estudo de caso foi considerada toda a documentação de projeto disponível, incluindo entrevistas e notas de observação, assim como questionários aplicados a um grupo de usuários envolvidos na implantação, gerando uma percepção qualitativa do processo de implantação.

Palavras-Chave: Tecnologia de Informação. Sistemas de Informação. Sistema ERP. Estudo de caso. Gestão de projeto. Implantação de sistemas.

28. Dissertação_Alex Luis da Costa Alexandre

Autor: Alex Luís da Costa Alexandre. Título: PLATAFORMA PARA RECONHECIMENTO DA LINGUAGEM BRASILEIRA DE SINAIS UTILIZANDO KINECT.

Orientador: Prof. Dr. Mauro Sergio Silva Pinto-PECS/UEMA, coorientador: Prof. Me. Denner Robert Rodrigues Guilhon-MEC/UEMA, Banca Examinadora: Prof. Dr. Reinaldo de Jesus da Silva-PECS/UEMA e Prof. Dr. André Borges Cavalcante – UFMA. Data da defesa: 30/09/2019.

Resumo: O trabalho apresenta uma forma alternativa na comunicação entre pessoas que só conseguem se comunicar pela linguagem brasileiras de sinais (LIBRAS) e pessoas que não tem domínio da língua. A maneira escolhida para facilitar esta comunicação é com a utilização do sensor Kinect (usado em vídeo game Xbox 360 e One) que dispõem de tecnologias de captura de imagens em RGB e imagens em profundidade (profundidade). Estas facilitam o processamento em software como Matlab. No trabalho são apresentadas técnicas de aquisição, segregação e extração de informações da imagens além de sua aplicação em conjunto de atores com idades, sexo, tonalidade da pele e estaturas diferentes. Em diversos trabalhos são apresentadas técnicas de segmentação usando as imagens de profundidade. No sensor Kinect 360 isso é relativamente simples de realizar, já o sensor Kinect One apresenta dificuldades na aplicação, devido a diferença nas resoluções. Nosso trabalho trás uma abordagem que resolve de forma satisfatória este problema. Este trabalho também apresenta uma analise bibliográfica das publicações mais utilizadas. Ele auxilia pesquisadores iniciantes com as técnicas e os comandos utilizados no Matlab.

Palavras-chave: LIBRAS, kinect, processamento de imagens, segmentação.

29. Dissertação_Amanda_

Autora: Amanda Beatriz Cunha dos Santos. Título: CARACTERIZAÇÃO DE CANAL EM BANDA ESTREITA NAS FAIXAS DE 900 MHZ E 2,4 GHZ EM ÁREAS DE VIVÊNCIA COM PREDOMINÂNCIA DE VEGETAÇÃO PARA PROJETOS DE PARQUES DIGITAIS.

Orientador: Prof. Dr. Leonardo Henrique Gonsioroski Furtado da Silva, Banca Examinadora: Prof. Me. Henrique Mariano Costa do Amaral-PECS/UEMA, Prof. Dr. Rogerio Moreira Lima Silva-PECS/UEMA e Prof. Me. Marcos Tadeu Rezende de Araújo – UFMA. Data da defesa: 30/09/2019.

Resumo: Pela constante busca da melhoria para o dimensionamento de modernos sistemas de comunicação, há uma maior necessidade de se estudar os parâmetros que possibilitam a caracterização do canal rádio móvel. Nesse sentido, muitos estudos foram realizados, entretanto, pouco tem sido em áreas com predominância de vegetação onde é fundamental que sistemas de comunicação sem fio, o IEEE 802.11, sejam projetados, como no caso dos parques digitais, que têm sido encontrados cada vez mais nos grandes centros urbanos e arredores. Desta forma, o presente trabalho, busca, caracterizar a perda de propagação do canal através dos modelos de predição Weissberger, COST-23, Early ITU-R e FITUR em áreas com predominância em vegetação, analisando tais modelos em um comparativo com alguns modelos empíricos urbanos já conhecidos nas faixas de 900MHz e 2,4GHz, através de duas campanhas de medições em banda estreita realizadas dentro do campus da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro – PUC, no Rio de Janeiro. Os resultados obtidos revelam que dos modelos empíricos utilizados, o que mostrou melhor aderência aos dados experimentais encontrados , foi o de Okumura-Hata para regiões suburbanas. Os modelos usados para áreas com predominância de vegetação apresentaram boas concordâncias, sendo que, o modelo FITUR apresentou valores mais próximos dos dados em 900MHz e, o modelo de Weissberger apresentou melhor aderência aos dados coletados em 2,4GHZ. Foi possível, através dos dados coletados, calcular os valores da constante de decaimento com a distância (d) de acordo com as perdas e, verificar que os resultados obtidos estão de acordo com outros resultados de pesquisas nessa área, validando a importância dessa pesquisa para os sistemas de rede sem fio em ambientes com forte presença de vegetação. Se propõe, ainda, que a maior área de concentração de vegetação do campus da PUC, onde se realizou as medições, sirva como ambiente de estudo para simular a propagação do sinal em parques digitais que possuam as características comuns a maioria desses ambientes nas cidades brasileiras.

Palavras-chave: Caracterização do Canal;Banda Estreita;IEEE 802.11;Ambientes com Vegetação.

30. Dissertação João Batista

Autor: João Batista Pacheco Junior. Título: USO DE REDES NEURAIS CONVOLUCIONAIS NA SEGMENTAÇÃO DE VIAS URBANAS ASFALTADAS EM IMAGENS DE SATÉLITE RGB: Estudo de caso em São Luís-MA.

Orientador: Prof. Me. Henrique Mariano Costa do Amaral-PECS/UEMA, Coorientador: prof. Me. Antonio Fernando Lavareda Jacob Junior-PECS/UEMA, Banca examinadora: Prof. Dr. Luís Carlos Costa Fonseca-PECS/UEMA e Prof. Dr. Ivanildo Silva Abreu-UEMA. Data da defesa: 09/10/2019.

Resumo: É frequente usar imagens de satélite em atividades de geoprocessamento e editar geometrias vetoriais relativas a cada aplicação, sendo o desenho manual de vias uma atividade bastante frequente. Com a crescente demanda por desenhos vetoriais em SIGs, em especial a verificação e edição de vias terrestres, torna-se conveniente o desenvolvimento de uma ferramenta computacional que, com a ajuda da inteligência artificial, automatize o que for possível nesse aspecto, já que tal edição manual depende dos limites da agilidade do usuário. Para testar a viabilidade desta proposta, uma base de dados composta por 600 imagens RGB é apresentada a três diferentes Redes Neurais Convolucionais (CNNs) projetadas para segmentação de objetos e o desempenho de cada uma foi avaliado e comparado tendo-se em vista acurácia, IoU e tempo de segmentação. Nas condições do experimento, a CNN SegNet se mostrou mais apropriada à segmentação de vias urbanas asfaltadas em imagens RGB em aplicações de precisão não sensíveis a descontinuidades, logrando acurácia média de 87,12% e IoU médio de 71,93%, ao passo que a Dilated Convolutions alcançou os valores de 85,27% e 61,27% e a U-Net 78,09% e 64,91%, respectivamente. Alternativamente, Dilated Convolutions mostrou maior afinidade nesta tarefa em aplicações que demandem um processamento de alta frequência e que não sofram tanta interferência dos falsos positivos, por conciliar boa acurácia com um tempo médio bastante reduzido de 31,2 ms para imagens de 256 × 256 pixels e 125 ms para as de 1024 × 1024 pixels, contra os respectivos 78,1 e 546,9 da U-Net e 93,7 e 687,5 ms da SegNet.

Palavras-chave: Geoprocessamento, imagem RGB, segmentação de imagens, Rede Neural Convolucional.

31. DISSERTAÇÃO JACYEUDE_ARAUJO

Autor: Jacyeude de Morais Passos Araujo Segundo (turma PECS/ITA). Título: DESENVOLVIMENTO DE UM IDENTIFICADOR DE FALHAS EMBARCADO PARA MOTOR DE INDUÇÃO BASEADO EM MÁQUINAS DE VETORES DE SUPORTE IMPLEMENTADO EM CLOUD.

Orientador: Prof. Dr. Mauro Sergio Silva Pinto-PECS/UEMA, Coorientador: Leonardo Ramos Rodrigues-IAE, Banca Examinadora: Prof. Dr. Luís Carlos Costa Fonseca-PECS/UEMA e Prof. Dr. Shigeaki Leite de Lima – UFMA. Data da defesa: 11/10/2019.

Resumo: Ao passo que a Indústria 4.0 avança, conjuntos de ações de automação e controle vem sendo implementados, dentro deste contexto o sensoriamento de motores de indução trifásicos torna- se remoto e conectado à internet. A partir disso, um fluxo de dados é continuamente analisado através de computação na nuvem em centros de processamento de dados. A manutenção preventiva pode então utilizar esse grande volume de dados para aumentar sua capacidade de detecção de falhas em relação aos métodos clássicos de classificação. Este trabalho propõe o desenvolvimento de um identificador de falhas externas no motor trifásico de indução W22 IR3, com base em dados de análises vibracionais e de correntes elétricas. Estes dados serão gerados utilizando um sistema para aquisição de dados que consiste em um acelerômetro MEMS (Microelectromechanical Systems) controlado por um SoC (System on chip) e um transformador de corrente não invasivo SCT-013. A análise dos dados foi realizada na IBM Cloud através de Watson Studio e SPSS Modeler para aplicação de um modelo estatístico MVS que foi treinado e testado usando diferentes funções kernel, utilizando a base de dados gerados pelo sistema embarcado de aquisição de dados.

Palavras-chave: Computação na nuvem, motor trifásico de indução, máquinas de vetores de suporte, aprendizado de máquina, IBM Cloud e SPSS Modeler.

32. DISSERTAÇÃO – Janes Rodrigues

Autor: Janes Valdo Rodrigues Lima (turma PECS/ITA). Título: PROJETO DE CONTROLADOR ÓTIMO ADAPTATIVO PARA VEÍCULO AÉREO NÃO TRIPULADO –MODELO QUADRICÓPTERO – VIA PROGRAMAÇÃO DINÂMICA APROXIMADA.

Orientadora: profa. Dra Patrícia Helena Moraes Rêgo, Coorientador: Prof. Dr. Alain Giacobini de Souza -ITA, Banca Examinadora:  Prof. Dr. Mauro Sergio Silva Pinto-PECS/UEMA e Prof. Dr. Luiz Carlos Sandoval Góes -ITA. Data da defesa: 21/10/2019.

Resumo: Apresenta-se nesta dissertação o projeto de um controlador ótimo adaptativo para um quadri-cótpero baseado em estratégias de crítico adaptativo, usando métodos de iteração de política e iteração de valor. Esta abordagem fornece algoritmos online de controle que são integrados nas estruturas de aprendizado por reforço ator-crítico. Estas estruturas de Aprendizado por Reforço (RL), que estão inseridas no quadro de Programação Dinâmica Aproximada (ADP), são usadas para resolver problemas de decisão ótima online, sem requerer o conhecimento completo do modelo da dinâmica do sistema a ser controlado. O objetivo é implementar um controlador ótimo que atue no controle do quadricóptero, utilizando somente os sinais de entrada de con-trole, estados, bem como os custos instantâneos, observados ao longo das trajetórias do sistema. Esta técnica de projeto de controle de realimentação é capaz de sintonizar online os parâmetros do controlador na presença de variações na dinâmica da planta e perturbações externas. A ava-liação do algoritmo de controle será realizada no modelo simulado em MATLAB.

Palavras-chave: Controle Ótimo Adaptativo. Aprendizagem por Reforço. Programação Di-nâmica Aproximada. Controle de Quadricóptero.

33. Dissertação_José Ribamar

Autor: José Ribamar Ribeiro Silva Junior (turma PECS/ITA). Título: METODOLOGIA PARA CÁLCULO DO AJUSTE DO LANÇADOR DE FOGUETES DE SONDAGEM BASEADA EM SIMULAÇÃO DE TRAJETÓRIA E MÉTODO DE OTIMIZAÇÃO.

Orientador: Prof. Dr. Mauro Sergio Silva Pinto-PECS/UEMA, coorientador: Prof. Me. Guilherme da Silveira -IAE, Banca Examinadora: prof. Dr. Luís Carlos Costa Fonseca-PECS/UEMA, Prof. Dr. Reinaldo de Jesus da Silva-PECS/UEMA e Prof. Dr. Luiz Carlos Sandoval Góes- ITA. Data da defesa: 28/11/2019.

Resumo: Este trabalho propõe uma metodologia para o aprimoramento do ajuste do lançador de foguetes de sondagem não controlados, de modo a compensar o efeito que as perturbações do vento causam na trajetória utilizando um software de simulação e método de otimização. Para o lançamento de foguetes é necessário elevado grau de precisão, segurança e confiabilidade. Os foguetes de sondagem não-controlados são lançados através do trilho de lançamento e para compensar a influência direta que o vento tem sobre a trajetória do foguete, é necessário ajustar os ângulos de azimute e elevação para a compensação desse efeito. A presente pesquisa propôsse a estudar uma nova metodologia para cálculo de ajuste do trilho de lançamento desses foguetes para a compensar o efeito do vento em suas trajetórias. Através de um simulador de trajetória validado e um método de otimização, é determinado o ótimo ajuste para que o efeito do vento na trajetória seja compensado de uma maneira eficiente e precisa. O método de otimização minimiza a função objetivo (função distância), não linear e sem restrições cujos valores são obtidos via simulação de trajetória. Atualmente o Centro de Lançamento de Alcântara CLA utiliza a metodologia do Guará para ajuste, essa metodologia foi implementada em linguagem MATLAB, bem como o simulador de trajetórias e o método de otimização, para a comparação dos resultados. Os resultados demonstraram uma grande diferença na distância de impacto entre as duas metodologias e, sendo que os melhores resultados da metodologia por otimização variaram entre 97,953 % e 99.999 %. Sendo mais robusto e de maior precisão quando comparado ao método do que o software Guará utiliza.

Palavras-chave: Ajuste, Ponto de Impacto, Vento, Lançador, Foguete de Sondagem, Simulação, Otimização

Autor: Júlio Cardoso Vidal de Figueiredo. Título: PROJETO DE REESTRUTURAÇÃO DO SOFTWARE GUARÁ

Orientador: prof. Dr. Luís Carlos Costa Fonseca; Banca Examinadora: prof. Me. Henrique Mariano Costa do Amaral, UEMA e prof. Dr. Ivanildo Silva Abreu, UEMA. Data de defesa: 02/12/2019.

Resumo: O Centro de Lançamento de Alcântara (CLA) possui diversos processos que devem ser cumpridos e observados rigorosamente durante uma campanha de lançamento de foguetes. Para tal disponibiliza de diversos sistemas mecânicos, eletrônicos e softwares que auxiliam na correta execução destas tarefas. Dentre estes, está o Guará, o software responsável por receber os dados de sondagem das torres de vento e calcular os ângulos de ajuste para o lançador de modo a compensar a ação do vento na trajetória do foguete para que esta se desenhe o mais próximo da nominal possível. Este software foi desenvolvido há mais de 20 anos e encontra-se defasado em alguns aspectos, por esse motivo, este trabalho propõe uma reestruturação do sistema Guará, com o objetivo de torná-lo um verdadeiro Sistema de Tempo Real, mais robusto, tolerante a falhas, capaz de se adaptar às diferentes situações do CLA e evoluções de equipamentos que aconteceram ao longo do tempo e ainda irão acontecer. Tem por objetivo também tornar sua interface de uso mais amigável para os profissionais da Segurança de Voo e tornar seu código mais fácil de ser mantido e evoluído, através de sua portabilidade para uma linguagem mais moderna e utilizando as melhores práticas do mercado e da Engenharia de Software. Tudo isto sem modificar a sua base de cálculo de ajustes, que deve ser totalmente reaproveitada e apenas portada para o novo código, visto que não foi encontrado nenhum grande problema com esta e ela é confiável.

Palavras-chave: Software Guará. Sistemas de Tempo Real. Reengenharia de Software. Reuso de Software. Arquitetura de Software. Interface humano-computador. Engenharia de Usabilidade.