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Situação dos recursos hídricos nas bacias hidrográficas dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí utilizando modelo desenvolvido em dinâmica de sistemas; Water resources situation at Piracicaba, Capivari and Jundiaí watersheds using a dynamic systems model

SÁNCHEZ-ROMÁN, Rodrigo M.; FOLEGATTI, Marcos V.; ORELLANA-GONZÁLEZ, Alba M. G.
Fonte: Associação Brasileira de Engenharia Agrícola Publicador: Associação Brasileira de Engenharia Agrícola
Tipo: Artigo de Revista Científica
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55.72%
Utilizou-se modelo desenvolvido em dinâmica de sistemas, especificamente para as Bacias Hidrográficas dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (BH-PCJ), com cinco simulações para 50 anos de horizonte, como ferramenta para auxiliar na gestão dos recursos hídricos. O modelo estimou as ofertas e demandas de água, e a geração de águas residuárias dos diversos consumidores existentes nas BH-PCJ. Realizou-se simulação utilizando-se das taxas de consumo e de oferta existentes em 2004, e as precipitações com os valores médios constantes. Sob essas premissas, foi encontrado que as demandas de água aumentarão cerca de 76%, que aproximadamente 39% do volume de água disponível terá origem no reúso das águas residuárias, a carga contaminante aumentará em 91%. O Índice de Falkenmark mudará de 1.403 m³ habitante-1 ano-1, em 2004, para 734 m³ hab-1 ano-1 em 2054; e o Índice de Sustentabilidade de 0,44 para 0,20. Foram explorados outros quatro cenários: com fator de mudanças nas precipitações anuais de 90 e 110%; considerando vazão ecológica equivalente a 30% da vazão média diária, e sem nenhuma mudança nas taxas dos outros fatores, somente na vazão ecológica e no consumo domiciliar de água. Todos eles mostraram tendência à futura crise nos recursos hídricos nas BH-PCJ.; Using a dynamic systems model specifically developed for Piracicaba...

WATER RESOURCES SITUATION AT PIRACICABA, CAPIVARI AND JUNDIAI WATERSHEDS USING A DYNAMIC SYSTEMS MODEL

SANCHEZ-ROMAN, Rodrigo M.; FOLEGATTI, Marcos V.; ORELLANA-GONZALEZ, Alba M. G.
Fonte: SOC BRASIL ENGENHARIA AGRICOLA Publicador: SOC BRASIL ENGENHARIA AGRICOLA
Tipo: Artigo de Revista Científica
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55.72%
Using a dynamic systems model specifically developed for Piracicaba, Capivari and Jundia River Water Basins (BH-PCJ) as a tool to help to analyze water resources management alternatives for policy makers and decision takers, five simulations for 50 years timeframe were performed. The model estimates water supply and demand, as well as wastewater generation from the consumers at BH-PCJ. A run was performed using mean precipitation value constant, and keeping the actual water supply and demand rates, the business as usual scenario. Under these considerations, it is expected an increment of about similar to 76% on water demand, that similar to 39% of available water volume will come from wastewater reuse, and that waste load increases to similar to 91%. Falkenmark Index will change from 1,403 m(3) person(-1) year(-1) in 2004, to 734 m(3) P(-1) year(-1) by 2054, and the Sustainability Index from 0.44 to 0.20. Another four simulations were performed by affecting the annual precipitation by 90 and 110%; considering an ecological flow equal to 30% of the mean daily flow; and keeping the same rates for all other factors except for ecological flow and household water consumption. All of them showed a tendency to a water crisis in the near future at BH-PCJ.

Representação computacional de Sistemas a Eventos Discretos considerando a heterogeneidade e a integração dos modelos. ; Computational representation of Discrete Event Dynamic Systems considering the heterogeneity and the integration of models.

Arata, Wilson Munemassa
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 19/10/2005 PT
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65.88%
Para estudar os chamados Sistemas a Eventos Discretos (SEDs), existe uma variedade de tipos de modelos, mas, entretanto, estes acabam tratando de aspectos sistêmicos específicos, da mesma forma que suas análises. Para ter uma visão mais completa de tais sistemas, é importante lidar com esses tipos heterogêneos de modelos e com as técnicas desenvolvidas para sua integração. Este trabalho foca na questão da representação computacional desses modelos e de como adequá-la à heterogeneidade e à integração desses modelos. No que diz respeito à heterogeneidade, é proposta uma descrição matemática das ferramentas computacionais de modelagem e análise de SEDs, com a qual se pode visualizar as interações entre a heterogeneidade dos modelos, o poder de expressão e de montagem de representações de modelos e os processamentos de análise. Baseado nesta descrição e considerando-se os diversos custos envolvidos, diversas características são analisadas, de modo que, ao final, determina-se quais aquelas que são favoráveis para o caso de heterogeneidade e integração de modelos. Porém, existe ainda a heterogeneidade inerente aos modelos que não pode ser eliminada e isso constitui um obstáculo no caso de ter de lidar com modelos heterogêneos...

Modelagem fuzzy para fixação de trajetórias em sistemas caóticos.; Fuzzy modelling for trajectory fixation in chaotic systems.

Garms, Marco Antonio
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 16/08/2007 PT
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Neste trabalho foi realizado um mapeamento de ferramentas analíticas para representação e tratamento computacional de Sistemas Fuzzy. Este mapeamento evidenciou a existência de relações e a adequação do uso da Teoria Fuzzy na construção de modelos para a solução de problemas envolvendo Sistemas Dinâmicos e, em particular, de Sistemas Dinâmicos Caóticos. Propôs-se uma diferenciação entre dois tipos de Sistemas Dinâmicos Fuzzy (SDF's) - os Sistemas Dinâmicos Fuzzy Intrínsecos (SDFI's) e os Sistemas Dinâmicos Fuzzy Extrínsecos (SDFE's). Foram utilizados SDFE's na modelagem Fuzzy para a solução de problemas de fixação de trajetórias em sistemas caóticos. Foram desenvolvidos Estudos de Caso que permitiram verificar, por meio de simulações em bilhares e testes em circuito de Chua (este último implementado em protótipo físico) a adequação do uso desta técnica na solução destes problemas. No desenvolvimento da Tese foram obtidas as seguintes realizações relacionadas ao circuito de Chua (CCH): Tratamento computacional sobre circuito real; Utilização de um conversor analógico-digital de oito bits seguido por filtro passa-baixas para compensar a baixa resolução na leitura dos sinais; Utilização de circuito girador para implementar o indutor do CCH; Proposta e realização de um circuito inédito para definir o resistor de controle...

Desenvolvimento de uma abordagem fuzzy para estimação de demanda de potência em um sistema de distribuição de energia elétrica; Development of a fuzzy approach for power demand forecast in an electrical energy distribution system

Moraes, Lucas Assis de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 01/08/2014 PT
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55.78%
Este trabalho tem por objetivo desenvolver uma abordagem fuzzy focando na estimação de curto prazo da demanda de potência ativa de um alimentador de sistema de distribuição de energia elétrica. A motivação para este trabalho encontra-se na redução do erro de estimação para que o sistema de distribuição como um todo seja corretamente operado. O destaque da abordagem desenvolvida é a metodologia de seleção de entradas para o sistema de estimação, que o treina fornecendo-lhe informações não redundantes e não desnecessárias sobre o comportamento da série temporal. Os resultados, obtidos com treinamento e teste de um sistema de inferência fuzzy multicamadas, mostram que as estimações realizadas selecionando as entradas do sistema de forma criteriosa apresentam menor erro que quando não há critério de seleção. Conclui-se então que a metodologia foi funcional e eficiente para o caso estudado, o que faz com que este trabalho resulte em válidas contribuições nas áreas de sistemas inteligentes, de sistemas dinâmicos e inclusive na forma metodológica de especificação de modelos de estimação de séries temporais.; This work aims to develop a fuzzy approach focusing on the short-term active power demand forecast in a feeder of an electrical energy distribution system. This work motivation lies on the reduction of the forecast error so that the whole distribution system can be correctly operated. The highlight of the developed approach is the methodology to select the inputs for the estimation system...

Proposta de metodologia para modelagem e análise de sistemas para controle de geração de energia elétrica.; Propose of methodology for modeling and analysis power plant control systems.

Siqueira, Ricardo Alves de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 29/09/2014 PT
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55.93%
A importância da geração de energia elétrica hidráulica, dentro dos requisitos de qualidade e fornecimento com índices de confiabilidade cada vez mais exigentes, tem se tornada acentuada, principalmente em atendimento às necessidades de consumo em todas as áreas de atividades produtivas. Têm-se notado que as tecnologias desenvolvidas aliadas às mudanças socioeconômicas trouxeram uma evolução e reestruturação, tanto no setor industrial produtivo como no setor elétrico (concessionárias de energia elétrica e fornecedores de sistemas e equipamentos para usinas hidrelétricas e subestações), com aumento significativo da especialização e da complexidade da automação dos processos envolvidos, onde falhas são consideradas inaceitáveis. Em consequência, têm-se exigido soluções técnicas eficazes e com investimentos reduzidos. Desta forma, a Automação Elétrica, que faz parte dos sistemas de Comando, Controle, Comunicação e Informação altamente integrados (C3I), têm demonstrado uma participação fundamental no atual cenário deste segmento. Então, de maneira a tratar adequadamente esta complexidade, tornar as soluções técnicas cada vez mais seguras e facilitar o estudo e projeto de novos sistemas de controle nesta área...

Modelagem de sistemas dinamicos não lineares utilizando sistemas fuzzy, algoritmos geneticos e funções de base ortonormal; Modeling of nonlinear dynamics systems using fuzzy systems, genetic algorithms and orthonormal basis functions

Anderson Vinicius de Medeiros
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 23/01/2006 PT
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Esta dissertação apresenta uma metodologia para a geração e otimização de modelos fuzzy Takagi-Sugeno (TS) com Funções de Base Ortonormal (FBO) para sistemas dinâmicos não lineares utilizando um algoritmo genético. Funções de base ortonormal têm sido utilizadas por proporcionarem aos modelos propriedades como ausência de recursão da saída e possibilidade de se alcançar uma razoável capacidade de representação com poucos parâmetros. Modelos fuzzy TS agregam a essas propriedades as características de interpretabilidade e facilidade de representação do conhecimento. Enfim, os algoritmos genéticos se apresentam como um método bem estabelecido na literatura na tarefa de sintonia de parâmetros de modelos fuzzy TS. Diante disso, desenvolveu-se um algoritmo genético para a otimização de duas arquiteturas, o modelo fuzzy TS FBO e sua extensão, o modelo fuzzy TS FBO Generalizado. Foram analisados modelos locais lineares e não lineares nos conseqüentes das regras fuzzy, assim como a diferença entre a estimação local e a global (utilizando o estimador de mínimos quadrados) dos parâmetros desses modelos locais. No algoritmo genético, cada arquitetura contou com uma representação cromossômica específica. Elaborou-se para ambas uma função de fitness baseada no critério de Akaike. Em relação aos operadores de reprodução...

Modelagem e determinação de parametros de desempenho de redes de comunicações atraves da algebra de dioides; Modeling and determination of performance parameters of communication networks using dioid algebra

Mabia Daniel Cavalcante
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 29/02/2008 PT
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55.79%
Network Calculus (NC) é um conjunto de regras e resultados para calcular parâmetros de desempenho de redes de comunicações. As redes de comunicações são exemplos de Sistemas Dinâmicos a Eventos Discretos (DEDS), ou seja, sistemas cujas mudanças de estado são comandadas por eventos que ocorrem em instantes discretos. As restrições matemáticas de alguns DEDS podem ser descritas mais adequadamente usando a álgebra de dióides. Existe, portanto, uma relação entre NC e álgebra de dióides. No entanto, trabalhar em uma plataforma completamente baseada na álgebra de dióides é uma abordagem nova para o NC. Nesse contexto, as contribuições deste trabalho podem ser consideradas sob dois aspectos. Por um lado, no uso sistemático da álgebra de dióides e na definição de métodos, baseados nessa álgebra, para a modelagem e análise de desempenho de redes de comunicações. Por outro lado, nas análises desenvolvidas e resultados alcançados para alguns sistemas específicos. Como uma forma de ilustrar os métodos propostos, analisam-se componentes comuns a modelo~ de redes de comunicações, tais como: enlaces conservativos, reguladores de tráfegos, buffers de recepção e multiplexadores. Alguns resultados alcançados para esses sistemas são inovadores e menos conservativos do ql1e os encontrados na literatura; Network Calculus (NC) is a set of rules and results regarding performance parameters of communication networks. Communication networks are examples of Discrete Event Dynamic Systems (DEDS)...

Estudo da conectividade efetiva neural através da técnica da modelagem causal dinâmica; Study of neural effective connectivity through the technique of dynamic causal modeling

Elvis Lira da Silva
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 16/07/2010 PT
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65.92%
Nas últimas décadas, vêm crescendo muito o ramo da Neurociência que estuda a integração neuronal entre áreas cerebrais, onde tal integração é mediada pela chamada conectividade efetiva. A conectividade efetiva pode ser definida como a influência que um sistema neural exerce sobre o outro, tanto ao nível sináptico quanto ao nível cortical. Neste contexto, é cada vez maior a participação de físicos e matemáticos na elaboração de técnicas matemáticas que permitam investigar o comportamento desses sistemas neurais através de experimentos baseados na Ressonância Magnètica funcional (fMRI) e na Eletroencefalografia (EEG). Uma das técnicas que vem sendo amplamente utilizada para estimar a conectividade efetiva entre áreas cerebrais é a denominada Modelagem Causal Dinâmica (DCM), que é uma técnica que incorpora à sua teoria a não-linearidade e a dinâmica de sistemas biológicos. Este trabalho teve por objetivo estudar a conectividade entre áreas cerebrais através da DCM em experimentos de fMRI. Foram estudados dois sistemas neurais. O primeiro deles, o sistema motor, nos possibilitou verificar a plausibilidade da DCM, al´em de averiguarmos as diferenças na conectividade entre as áreas do sistema motor quando indivíduos destros movimentaram os dedos da mão direita e da mão esquerda. Encontramos que a conectividade efetiva é maior quando tais sujeitos movimentaram a mão esquerda...

Modeling nonlinear behavior of band-pass memoryless and dynamic systems

Pedro, J.C.; Carvalho, N.B.; Lavrador, P.M.
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
ENG
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65.81%
This paper addresses nonlinear distortion arising in microwave band-pass memoryless and dynamic systems. It first identifies the minimum requirements for their correct representation. Then, it shows that the complex behavior of long term memory effects does not allow a unique characterization procedure, but demands for various nonlinear distortion figures according to the type of nonlinear RF impairments the actual system is sensitive to.; POCTI/ESE/37531/2002 - OPAM

Predictive control with mean derivative based neural euler integrator dynamic model

Tasinaffo,Paulo M.; Rios Neto,Atair
Fonte: Sociedade Brasileira de Automática Publicador: Sociedade Brasileira de Automática
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/03/2007 EN
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55.99%
Neural networks can be trained to get internal working models in dynamic systems control schemes. This has usually been done designing the neural network in the form of a discrete model with delayed inputs of the NARMA type (Non-linear Auto Regressive Moving Average). In recent works the use of the neural network inside the structure of ordinary differential equations (ODE) numerical integrators has also been considered to get dynamic systems discrete models. In this paper, an extension of this latter approach, where a feed forward neural network modeling mean derivatives is used in the structure of an Euler integrator, is presented and applied in a Nonlinear Predictive Control (NPC) scheme. The use of the neural network to approximate the mean derivative function, instead of the dynamic system ODE instantaneous derivative function, allows any specified accuracy to be attained in the modeling of dynamic systems with the use of a simple Euler integrator. This makes the predictive control implementation a simpler task, since it is only necessary to deal with the linear structure of a first order integrator in the calculations of control actions. To illustrate the effectiveness of the proposed approach, results of tests in a problem of orbit transfer between Earth and Mars and in a problem of three-axis attitude control of a rigid body satellite are presented.

Src Family Kinases and Receptors: Analysis of Three Activation Mechanisms by Dynamic Systems Modeling

Fuß, Hendrik; Dubitzky, Werner; Downes, C. Stephen; Kurth, Mary Jo
Fonte: The Biophysical Society Publicador: The Biophysical Society
Tipo: Artigo de Revista Científica
EN
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55.72%
Src family kinases (SFKs) interact with a number of cellular receptors. They participate in diverse signaling pathways and cellular functions. Most of the receptors involved in SFK signaling are characterized by similar modes of regulation. This computational study discusses a general kinetic model of SFK-receptor interaction. The analysis of the model reveals three major ways of SFK activation: release of inhibition by C-terminal Src kinase, weakening of the inhibitory intramolecular phosphotyrosine-SH2 interaction, and amplification of a stimulating kinase activity. The SFK model was then extended to simulate interaction with growth factor and T-cell receptors. The modular SFK signaling system was shown to adapt to the requirements of specific signaling contexts and yield qualitatively different responses in the different simulated environments. The model also provides a systematic overview of the major interactions between SFKs and various cellular signaling systems and identifies their common properties.

Statistical Computation for Problems in Dynamic Systems and Protein Folding

Wong, Samuel Wing Kwong
Fonte: Harvard University Publicador: Harvard University
Tipo: Thesis or Dissertation
EN_US
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65.84%
Inference for dynamic systems and conformational sampling for protein folding are two problems motivated by applied data, which pose computational challenges from a statistical perspective. Dynamic systems are often described by a set of coupled differential equations, and methods of parametric estimation for these models from noisy data can require repeatedly solving the equations numerically. Many of these models also lead to rough likelihood surfaces, which makes sampling difficult. We introduce a method for Bayesian inference on these models, using a multiple chain framework that exploits the underlying mathematical structure and interpolates the posterior to improve efficiency. In protein folding, a large conformational space must be searched for low energy states, where any energy function constructed on the states is at best approximate. We propose a method for sampling fragment conformations that accounts for geometric and energetic constraints, and explore ideas for folding entire proteins that account for uncertain energy landscapes and learning from data more effectively. These ingredients are combined into a framework for tackling the problem of generating improvements to protein structure predictions.; Statistics

Dynamic systems approach assess and manage water resources in river basins; Aproximação usando dinâmicas de sistemas para estimar e manejar os recursos hídricos em bacias hidrográficas

SÁNCHEZ-ROMÁN, Rodrigo Máximo; FOLEGATTI, Marcos Vinicius; ORELLANA GONZÁLEZ, Alba María Guadalupe; SILVA, Rogério Teixeira da
Fonte: São Paulo - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz Publicador: São Paulo - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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55.72%
The Piracicaba, Capivari and Jundiaí River Basins (RB-PCJ) are located in the States of Minas Gerais and São Paulo, Brazil. By 2005, 5.8% of Brazil's General National Product-GNP was produced there. Such economic development has created a huge demand for water resources. The availability of water resources was assessed by running a dynamic systems simulation model to manage these resources in the RB-PCJ (WRM-PCJ), considering five 50-year simulations. WRM-PCJ was developed as a tool to aid the RB-PCJ Watershed Committee. The model computes water supply, demands, and contamination load from several consumers. When considering a Business-as-Usual scenario, by 2054, water demands will have increased up to 76%, 39% of the available water will come from wastewater reuse, and the contamination load will have increased by 91%. The Falkenmark Index started at 1403 m³ person-1 year-1 in 2004, ending at 734 m³ P-1 yr-1 in 2054; the Xu Sustainability Index started at 0.44 and ended at 0.20; and Keller's River Basin Development Phases started as Phase II, and ended at final Phase III, of Augmentation. The three criteria used to evaluate water resources showed that RB-PCJ is at a crucial management turning point. The WRM-PCJ performed well...

Uma proposta de modelagem conceitual de sistemas dirigida por comportamento; A proposal of behavior-driven systems conceptual modeling

Bustos Reinoso, Guillermo
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
POR
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46.1%
A Modelagem Orientada a Objetos (MOO) é o processo de construção de modelos de sistemas através da identificação e definição de um conjunto de objetos relacionados, que comportam-se e colaboram entre si conforme os requisitos estabelecidos para o sistema. Esta definição inclui os três aspectos ortogonais, ou dimensões, deste tipo de modelagem: a dimensão estrutural dos objetos, a dimensão dinâmica do comportamento e a dimensão funcional dos requisitos. Conforme a importância relativa dada a cada uma destas dimensões, podem ser definidas três estratégias possíveis para conduzir a MOO. Estas estratégias são as dirigidas por dados, por comportamento e por processos. A estratégia dirigida por processos já esta superada. Atualmente, a estratégia dirigida por dados domina na maioria das técnicas de MOO. A estratégia dirigida por comportamento propõe que a estrutura dos objetos em um sistema pode ser determinada a partir do comportamento externo e interno que o sistema deve apresentar. Esta idéia é interessante, porque permite introduzir tardiamente o encapsulamento na MOO. Conforme é argumentado neste trabalho, as vantagens atribuídas a orientação a objetos são de implementação, isto é, a decisão de orientar ou não a objetos é...

Dynamic systems approach assess and manage water resources in river basins

Sánchez-Román,Rodrigo Máximo; Folegatti,Marcos Vinicius; Orellana González,Alba María Guadalupe; Silva,Rogério Teixeira da
Fonte: São Paulo - Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" Publicador: São Paulo - Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz"
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/08/2009 EN
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The Piracicaba, Capivari and Jundiaí River Basins (RB-PCJ) are located in the States of Minas Gerais and São Paulo, Brazil. By 2005, 5.8% of Brazil's General National Product-GNP was produced there. Such economic development has created a huge demand for water resources. The availability of water resources was assessed by running a dynamic systems simulation model to manage these resources in the RB-PCJ (WRM-PCJ), considering five 50-year simulations. WRM-PCJ was developed as a tool to aid the RB-PCJ Watershed Committee. The model computes water supply, demands, and contamination load from several consumers. When considering a Business-as-Usual scenario, by 2054, water demands will have increased up to 76%, 39% of the available water will come from wastewater reuse, and the contamination load will have increased by 91%. The Falkenmark Index started at 1403 m³ person-1 year-1 in 2004, ending at 734 m³ P-1 yr-1 in 2054; the Xu Sustainability Index started at 0.44 and ended at 0.20; and Keller's River Basin Development Phases started as Phase II, and ended at final Phase III, of Augmentation. The three criteria used to evaluate water resources showed that RB-PCJ is at a crucial management turning point. The WRM-PCJ performed well...

Modeling of Nonlinear Dynamic Systems with Volterra Polynomials: Elements of Theory and Applications

Apartsyn, A. S.; Solodusha, S. V.; Spiryaev, V. A.
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 12/07/2013
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55.94%
The paper presents a review of the studies that were conducted at Energy Systems Institute (ESI) SB RAS in the field of mathematical modeling of nonlinear input-output dynamic systems with Volterra polynomials. The first part presents an original approach to identification of the Volterra kernels. The approach is based on setting special multiparameter families of piecewise constant test input signals. It also includes a description of the respective software; presents illustrative calculations on the example of a reference dynamic system as well as results of computer modeling of real heat exchange processes. The second part of the review is devoted to the Volterra polynomial equations of the first kind. Studies of such equations were pioneered and have been carried out in the past decade by the laboratory of ill-posed problems at ESI SB RAS. A special focus in the paper is made on the importance of the Lambert function for the theory of these equations.; Comment: 28 pages, submitted to IJEOE

Systems Theoretic Techniques for Modeling, Control, and Decision Support in Complex Dynamic Systems

Bagdasaryan, Armen
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
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56%
We discuss the problems of modeling, control, and decision support in complex dynamic systems from a general system theoretic point of view. The main characteristics of complex systems and of system approach to complex system study are considered. We provide an overview and analysis of known existing paradigms and methods of mathematical modeling and simulation of complex systems, which support the processes of control and decision making. Then we continue with the general dynamic modeling and simulation technique for complex hierarchical systems functioning in control loop. Architectural and structural models of computer information system intended for simulation and decision support in complex systems are presented.; Comment: 58 pages, 24 figures, 1 table; a book chapter published by Bentham Science

Approximate Bayesian Computation for Complex Dynamic Systems

Bonassi, Fernando Vieira
Fonte: Universidade Duke Publicador: Universidade Duke
Tipo: Dissertação
Publicado em //2013
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65.99%

This thesis focuses on the development of ABC methods for statistical modeling in complex dynamic systems. Motivated by real applications in biology, I propose computational strategies for Bayesian inference in contexts where standard Monte Carlo methods cannot be directly applied due to the high complexity of the dynamic model and/or data limitations.

Chapter 2 focuses on stochastic bionetwork models applied to data generated from the marginal distribution of a few network nodes at snapshots in time. I present a Bayesian computational strategy, coupled with an approach to summarizing and numerically characterizing biological phenotypes that are represented in terms of the resulting sample distributions of cellular markers. ABC and mixture modeling are used to define the approach to linking mechanistic mathematical models of network dynamics to snapshot data, using a toggle switch example integrating simulated and real data as context.

Chapter 3 focuses on the application of the methodology presented in Chapter 2 to the Myc/Rb/E2F network. This network involves a relatively high number of parameters and stochastic equations in the model specification and, thus, is substantially more complex than the toggle switch example. The analysis of the Myc/Rb/E2F network is performed with simulated and real data. I demonstrate that the proposed method can indicate which parameters can be learned about using the marginal data.

In Chapter 4...

Aproximação usando dinâmicas de sistemas para estimar e manejar os recursos hídricos em bacias hidrográficas; Dynamic systems approach assess and manage water resources in river basins

Sánchez-Román, Rodrigo Máximo; Folegatti, Marcos Vinicius; Orellana González, Alba María Guadalupe; Silva, Rogério Teixeira da
Fonte: Universidade de São Paulo. Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz Publicador: Universidade de São Paulo. Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz
Tipo: info:eu-repo/semantics/article; info:eu-repo/semantics/publishedVersion; ; ; ; ; Formato: application/pdf
Publicado em 01/08/2009 ENG
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55.72%
The Piracicaba, Capivari and Jundiaí River Basins (RB-PCJ) are located in the States of Minas Gerais and São Paulo, Brazil. By 2005, 5.8% of Brazil's General National Product-GNP was produced there. Such economic development has created a huge demand for water resources. The availability of water resources was assessed by running a dynamic systems simulation model to manage these resources in the RB-PCJ (WRM-PCJ), considering five 50-year simulations. WRM-PCJ was developed as a tool to aid the RB-PCJ Watershed Committee. The model computes water supply, demands, and contamination load from several consumers. When considering a Business-as-Usual scenario, by 2054, water demands will have increased up to 76%, 39% of the available water will come from wastewater reuse, and the contamination load will have increased by 91%. The Falkenmark Index started at 1403 m³ person-1 year-1 in 2004, ending at 734 m³ P-1 yr-1 in 2054; the Xu Sustainability Index started at 0.44 and ended at 0.20; and Keller's River Basin Development Phases started as Phase II, and ended at final Phase III, of Augmentation. The three criteria used to evaluate water resources showed that RB-PCJ is at a crucial management turning point. The WRM-PCJ performed well...