Engenharia Elétrica e Computação - Teses - EE Higienópolis
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- TeseApplication of a swarm intelligence algorithm in the selection of bible passages to compose a sermonLima, Bruno Cesar Dos Santos (2024-02-16)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
A literatura religiosa é, sem dúvida, um dos tipos de literatura mais amplamente lidos pela humanidade, independentemente do espectro confessional (cristãos, judeus, muçulmanos, etc.). E por meio da literatura religiosa que líderes religiosos comunicam seus valores e ideias, e essa comunicação é geralmente referida como sermões ou homilias. No contexto cristão, a Bíblia Sagrada constitui esse corpus normativo. No entanto, a Bíblia Sagrada não é uma literatura trivial do ponto de vista hermenêutico, devido ao seu alto grau de variabilidade literária e linguística. Portanto, a construção de sermões pode se tornar uma atividade laboriosa. Diante desse desafio, esta tese teve como objetivo implementar uma metodologia de otimização combinatória para a seleção de passagens bíblicas que comporão sermões pastorais. Essa metodologia utiliza uma abordagem híbrida, ou seja, a combinação de processamento de linguagem natural e inteligência de enxames. A tese propõe a implementação de um algoritmo SwarmaBle que simula uma colônia de formigas artificiais percorrendo um grafo bíblico para encontrar a melhor solução. Essa solução envolve retornar um número específico de passagens bíblicas para a composição de um sermão, dado uma sentença de entrada ou tema. O sucesso desse método poderia facilitar sua aplicação a outros corpora textuais complexos para recuperação de informação otimizada e eficiente. A metodologia é inovadora, e os resultados obtidos são robustos e promissores. Isso significa que foi conduzida uma bateria de testes experimental, na qual foi observada uma convergência média acima de 70% da função fitness. Nesse processo de otimização do SwarmaBle, os versículos resgatados mostraram-se compatíveis com a sentença de busca. Essa correspondência entre os versículos e a sentença de busca foi validada por especialistas de domínio (teólogos), os quais atribuíram um desempenho acima da média para o SwarmaBle. - TeseIdentificação das variações de perfis de jogadores por meio da geração procedural de conteúdoOhata, Daniel Domingos Akira de Sá Pimentel (2024-02-15)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
A identificação do perfil dos jogadores é relevante não só para compor a análise do engajamento e motivação em um determinado jogo digital, como também deve ser considerada na proposição deste tipo de mídia. Desta forma, o presente trabalho propõe, por meio da categorização de Bartle e da adoção de técnicas de geração procedural de conteúdo, o desenvolvimento e a avaliação (em sessões de jogo) de um jogo digital adaptativo para investigar se as variações no ambiente do jogo afetam os perfis primário e secundário dos jogadores. Assim, a pesquisa busca contribuir no processo de mapeamento e reconhecimento dos diferentes tipos de jogadores, analisando como suas preferências e comportamentos evoluem diante das adaptações dinâmicas do jogo. A metodologia envolveu a implementação, por meio da plataforma Unity, de um sistema inteligente capaz de ajustar os elementos do jogo com base nas interações do jogador, buscando contribuir para uma experiência de jogo personalizada. Os resultados obtidos contribuem para enriquecer a compreensão dos fatores que influenciam os perfis de jogadores, fornecendo insights relevantes para o design de jogos adaptativos e para a customização eficiente de experiências de jogo. - TeseModelo de propagação caótico determinísticoBotelho, Alberto Leonardo Penteado (2024-02-20)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
A predição de cobertura é um método essencial de planejamento de sistemas de transmissão e comunicação sem fio de longo alcance, por minimizar a necessidade de medições de campo para ajuste da área de cobertura e consequentemente reduzir o tempo e o custo de implementação de um sistema de comunicação. No entanto, os métodos de predição de cobertura utilizam simplificações estatísticas que são otimizadas por algoritmos de quantificação de incertezas. As principais causas de incerteza são a dificuldade em representar multipercurso e o ruído impulsivo, pois esses dois efeitos possuem comportamento imprevisível e difíceis de serem modelados estatisticamente. Esta tese apresenta uma nova abordagem para representar incertezas de propagação de ondas eletromagnéticas baseada em sistemas dinâmicos caóticos para modelar o comportamento imprevisível do efeito multipercurso e do ruído impulsivo, resultando em previsões mais próximas daquelas encontradas na natureza. Propõe-se que os efeitos de propagação possam ser classificados como ruído aditivo gaussiano, multipercurso estático caótico, Efeito Doppler caótico e ruído impulsivo caótico. Um novo Modelo de Propagação Caótico Determinístico é apresentado para prever a área de cobertura em um sistema de transmissão DVB-T2 em ambientes rural, rural montanhoso, urbano e densamente urbanizado. Foi avaliado a C/N (Relação Portadora Ruído) para uma BER (Taxa de Erro de Bit) de 10-7 em diferentes canais. O modelo proposto indica um limiar C/N igual a 13,7 dB em ambiente densamente urbanizado e 13,4 dB em ambiente rural com parâmetros de modulação moderadamente menos robusta. Em configuração mais robusta, o limite C/N é igual a 0,9 dB em todos os ambientes. O Modelo Determinístico de Propagação Caótica também foi analisado pelo método subjetivo com software de predição de cobertura Progira. Os resultados obtidos indicam que a área prevista de má recepção é menor em comparação com a obtida pelos métodos tradicionais. Portanto, uma quantidade menor de retransmissores pode proporcionar uma boa recepção, causando uma redução significativa de custos na instalação de um sistema de transmissão. - TeseImprovements of the Kernel polynomial method for transport calculationsCastro, Santiago Giménez de (2023-08-25)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
O principal objetivo desta pesquisa de doutorado foi implementar o Método Polinomial Kernel (’Kernel Polynomial Method”, KPM) para cálculo da condutância de Landauer de sistemas de grafeno em bicamadas giradas (”twisted bilayer Graphene”, TBG) no espaço real. O KPM gira em torno da expansão da função de Green em polinômios de Chebyshev e é um dos métodos mais proeminentes para cálculos quânticos. A simulação de dispositivos TBG requer grandes sistemas devido à enorme célula unitária moiré que define suas propriedades. Para os ângulos de torção mais relevantes θ ≈ 1 ◦ , uma única célula contém mais de ∼ 105 orbitais. O KPM obteve recentemente sucesso ao simular a condutividade Kubo para grandes sistemas, com orbitais de 107 a 109 . Os dois principais desafios decorrentes deste esforço levaram aos resultados mais importantes deste trabalho, ambos na forma de novas abordagens de KPM. Em primeiro lugar, a expansão subjacente de Chebyshev no KPM não estava em conformidade com as condições de contorno típicas utilizadas em simulações de condutância, que são baseadas em hamiltonianos não-Hermitianos. Para resolver este problema, foi desenvolvida uma estratégia eficiente para imitar a presença de contatos semi-inifinitos, o que resultou no método CAP-Chebyshev. Em segundo lugar, as simulações de condutância KPM resultaram ser muito mais exigentes em termos de resolução de energia KPM do que as de condutividade. O custo desta resolução de energia no algoritmo KPM padrão para simulações de transporte é excepcionalmente alto. Este problema levou ao desenvolvimento do FFT-KPM. Nesta nova abordagem, a solução é reorganizada como uma transformada de Fourier de vetores polinomiais de Chebyshev. Isso permite explorar algoritmos Fast Fourier Transform (FFT) para obter um grande salto no desempenho. O FFT-KPM foi usado para produzir simulações de transporte KPM de maior resolução já alcançadas, possibilitando o estudo da condutância de uma grande nanofita TBG com resolução de energia abaixo de 1meV. - TeseSolutions of the parity problem in automata networksFaria, Fernando (2023-08-18)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
O problema de paridade é um benchmark binário clássico para abordar a capacidade computacional e as limitações das redes de autômatos. Refere-se a conceber uma regra local para permitir decidir se o número de estados 1 nos nós de uma rede arbitrária é um número ímpar ou par, sem acesso global aos nós. Em sua formulação padrão, a rede de autômatos possui um número ímpar de nós cujos estados, arranjados como uma configuração cíclica, devem convergir para um ponto fixo de todos os 0s, se a configuração inicial tiver um número par de 1s, ou para um ponto fixo de todos os 1s, caso contrário. Foi demonstrado que uma regra local sozinha é capaz de resolver o problema nesta formulação. Aqui, fornecemos inicialmente uma solução síncrona para o problema totalmente baseada na regra de paridade local do espaço elementar do autômato celular (número 150), com um certo padrão de conexão entre os nós. Além disso, generalizamos esta solução, mostrando como obter várias outras, combinando a regra 150 com as regras 170 e 240, que são os deslocamentos locais desse mesmo espaço elementar, de forma que a solução original seja apenas uma entre inúmeras possibilidades. Tais soluções podem ter tempos de convergência diferentes para configurações específicas, mas são equivalentes no contexto de todas as configurações de um determinado tamanho. As soluções foram obtidas e avaliadas computacionalmente e apresentadas aqui sem suas provas formais, mas evidências empíricas sugerem que elas podem ser obtidas pelo mesmo tipo de técnica que usamos na solução exclusivamente com a regra 150.