Navegando por Assunto "Simulação (Computadores)"

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Aplicações de simulações computacionais para melhorias e redução de custos no processo de injeção de termoplásticos
(2021-07-14) Ribeiro, Rayanne do Nascimento Guerra Melo; Figueiredo, José Fernando Dagnone
O presente trabalho teve como objetivo avaliar a importância do uso de simulações computacionais com o software Inventor Moldflow 2019 para estudo dos principais defeitos e possibilidade de redução de custos no processo de injeção de termoplásticos como benefício da utilização de conceitos da indústria 4.0. Foram estudados os termoplásticos Polietileno de Alta densidade (PEAD ou HDPE) e o Polipropileno (PP) para simulação do processo de injeção do componente plástico do cone espremedor de laranja doméstico. Os resultados mostraram que os parâmetros de injeção são influenciados pelas propriedades morfológicas dos polímeros, sendo que a cristalinidade influenciou diretamente na contração e pressão de injeção dos termoplásticos. Portanto, foi possível mostrar o potencial das simulações computacionais como ferramenta para diminuição de custos no processo de injeção de termoplásticos.
Controle de temperatura de estufas utilizando método de controle supervisório
(2020-10-29) Araújo, Guilherme Matheus de; Gonçalves, Glauco Estácio; http://lattes.cnpq.br/6157118581200722; http://lattes.cnpq.br/1992687962116742
Estufas são estruturas utilizadas para obtenção de condições ambientais ideais para o desenvolvimento de plantas. Elas são de fácil construção e manutenção e variam em formato, componentes estruturais e outros fatores. São feitas para serem reguladas de acordo com as necessidades de quem as implanta, para dado grupo de plantas. Um dos principais fatores que influenciam o crescimento das plantas é a temperatura no ambiente interno da estufa. Para que as condições de temperatura ideais para cada grupo de plantas fosse alcançada de forma automática, um sistema de controle de temperatura, que modela os atuadores do ambiente de uma estufa e os eventos que nela ocorrem, foi desenvolvido. A validação deste sistema de controle foi propiciada graças à criação de um simulador desenvolvido segundo os princípios de balanço de massa e energia. A comunicação entre as duas entidades ocorre através de uma interface de aplicação REST. Três propostas de modelagem e regras para o sistema de controle são apresentadas neste trabalho. O principal objetivo é determinar qual delas apresenta a melhor relação de viabilidade e eficiência no controle da temperatura dentro da estufa, considerando fatores de consumo energético, taxa de erro em graus e porcentagem de tempo em que o ambiente permanece dentro das condições ideais. Todas as propostas baseiam-se no controle dos estados de dois atuadores específicos de uma estufa: os sistemas de aquecimento e resfriamento. Os cenários simulados utilizam configurações específica para a estufa e um pequeno plantio de tomate, em períodos de 24 horas de dias escolhidos a partir de estações do ano distintas. Os modelos de controle apresentaram níveis de eficiência significativamente distintos, chegando a atingir 33% de diferença.
Modelos matemático-computacionais do sistema cardiovascular humano a parâmetros condensados e aplicações
(2019-12-20) Albuquerque, Juan Augusto Victor de Oliveira; Watanabe, Mário Sansuke Maranhão; http://lattes.cnpq.br/4598453019812221
Os avanços da computação nas últimas décadas, em termos do aumento na capacidade e velocidade de processamento, têm levado a crescentes desenvolvimentos na área da Modelagem Matemática e Computacional. A principal vantagem dos modelos matemáticocomputacionais é a capacidade de representar e simular a realidade, gerando resultados descritivos e preditivos sobre o fenômeno modelado. Acompanhando essa tendência das últimas décadas, a aplicação de modelos matemáticos tem sido cada vez mais intensa na medicina e nas demais ciências da saúde. Os modelos matemático-computacionais atuam como ferramentas auxiliares na área médica, tanto na tomada de decisões clínicas e cirúrgicas, quanto no ensino e na pesquisa. Em particular, modelos matemáticos do escoamento sanguíneo no Sistema Cardiovascular Humano (SCVH) têm sido desenvolvidos e aperfeiçoados. Este Trabalho de Conclusão de Curso aborda modelos matemáticos do SCVH a parâmetros condensados, ou seja, descrições matemáticas das grandezas hemodinâmicas por equações diferencias ordinárias que levam em conta a evolução temporal das variáveis físicas presentes na circulação. Esses modelos foram utilizados em duas aplicações: na elaboração de um simulador do SCVH – SimulCárdio - com propósitos educacionais para estudantes de graduação em Medicina e em um estudo de problema inverso para estimativa de parâmetros hemodinâmicos com o objetivo de simular com maior precisão quadros clínicos de patologia cardiovascular.
Simulações digitais no ensino da Física como facilitadores da aprendizagem : um mapeamento da literatura
(2023-12-22) Ribeiro, André Luís de Melo; Santos, Francisco Luiz dos; http://lattes.cnpq.br/1904504927574797; http://lattes.cnpq.br/2999088868543524
Simulações digitais são programas de software interativos que reproduzem fenômenos físicos do mundo real. Eles oferecem um ambiente de aprendizagem dinâmico e envolvente, permitindo que os alunos explorem conceitos complexos de física em um ambiente virtual. Esta tecnologia ganha espaço no processo de ensino de física. Levando em consideração esse contexto, esta pesquisa busca analisar as práticas de integração de simulações digitais como ferramenta de ensino de física. Para tal, metodologicamente, trata-se de um mapeamento sistemático, analisando artigos revisados por pares publicados entre 2016 e 2022, classificada como qualitativa e exploratória, uma vez que tem como intuito explorar os últimos trabalhos publicados no âmbito da integração de simulações digitais como ferramenta de ensino de física e uma abordagem bibliográfica, pois é fundamentada por meio da leitura de artigos de revistas especializadas na área e de periódicos, monografias, dissertações de mestrado. Os critérios de inclusão abrangem estudos que investigam o uso de simulações digitais no ensino de física. As descobertas preliminares sugerem que a integração de simulações digitais no ensino de física leva a um maior envolvimento dos alunos e a uma compreensão conceitual mais profunda. Simulações, como as que exploram a mecânica quântica ou as forças gravitacionais, têm mostrado resultados promissores na melhoria dos resultados da aprendizagem. No entanto, os desafios relacionados com o acesso, os requisitos de recursos e a formação de professores também são evidentes.
Um currículo de aprendizagem por reforço para recompensas modeladas no Lunar Lander
(2021-07-19) Albuquerque, Renilson da Silva; Sampaio, Pablo Azevedo; http://lattes.cnpq.br/8865836949700771; http://lattes.cnpq.br/3364503614448061
A aprendizagem por reforço é um paradigma de aprendizagem de máquina onde o agente aprende a resolver problemas interagindo com um ambiente através de ações executadas em uma lógica de tentativa e erro. A cada ação executada, o agente recebe uma recompensa do ambiente indicando o quão efetiva foi em relação a resolução do problema, de forma que o objetivo do agente consiste em maximizar a recompensa total recebida. Porém, em alguns sistemas de aprendizagem por reforço o agente precisa aprender tarefas muito complexas que atribuem recompensas não muito informativas, gerando assim o problema de atribuição de crédito que torna a aprendizagem do agente muito lenta. A modelagem de recompensas e a aprendizagem por currículo, são técnicas que podem acelerar o tempo de treinamento do agente ao separar o problema em tarefas menores a serem resolvidas sequencialmente, atribuindo recompensas menores e mais informativas por ação executada. O Lunar lander é um simulador 2D simplificado, utilizado como referencial para a aplicação de soluções de aprendizagem por reforço para o problema de otimização do controle de pouso de um módulo lunar. Porém o seu sistema de recompensas padrão atribui muito mais recompensas punitivas pelo uso dos motores, não sendo muito construtivo para o agente, o que pode levar ao problema de atribuição de crédito. Neste sentido, este trabalho propôs um currículo utilizando dois novos modelos de recompensas, onde foram realizados experimentos a fim de minimizar o tempo de aprendizado do Lunar Lander. Foi constatado neste trabalho que ambos os novos modelos e o currículo, foram mais efetivos em treinar o agente do Lunar Lander, em comparação ao modelo de recompensas padrão.