Paulo Henrique Siqueira | Universidade Federal do Paraná (original) (raw)

Books by Paulo Henrique Siqueira

Este trabalho apresenta construções geométricas e conceitos da Geometria Espacial.

This work shows the application of Wang’s Recurrent Neural Network with the "Winner Takes All" (W... more This work shows the application of Wang’s Recurrent Neural Network with the "Winner Takes All" (WTA) principle to solve the classic Operational Research problem called the
Traveling Salesman Problem. The upgrade version proposed in this work for the ‘Winner Takes All’ principle is called soft, because the winning neuron is updated with only part of the activation values of the other competing neurons

One technique that uses Wang’s Recurrent Neural Networks with the “Winner Takes All” principle is... more One technique that uses Wang’s Recurrent Neural Networks with the “Winner Takes All” principle is presented to solve two classical problems of combinatorial optimization: Assignment Problem (AP) and Traveling Salesman Problem (TSP).
With a set of appropriate choices for the parameters in Wang’s Recurrent Neural Network, this technique appears to be efficient in solving the mentioned problems in real time. In cases of solutions that are very close to each other or multiple optimal solutions to Assignment Problem, the Wang’s Neural Network does not converge. The proposed technique solves these types of problems by applying the “Winner Takes All” principle to Wang’s Recurrent Neural Network, and could be applied to solve the Traveling Salesman Problem as well. This application to the Traveling Salesman Problem can easily be implemented, since the formulation of this problem is the same that of the Assignment Problem, with the additional constraint of Hamiltonian circuit.

Papers by Paulo Henrique Siqueira

International Journal for Innovation Education and Research, 2021

This paper shows the development of a web environment for the construction of Archimedes and Plat... more This paper shows the development of a web environment for the construction of Archimedes and Plato polyhedra in Augmented Reality (AR) and Virtual Reality (VR). In this environment we used the geometric transformations of translation and rotation with the structure of hierarchies of HTML pages, without the use of the coordinates of each polyhedra vertex. The developed environment can be used in classroom to visualize the polyhedra in Augmented Reality, with the possibility of manipulations of the graphical representations by students in the environment created in Virtual Reality. Other studies that can be developed with the polyhedra modeled are areas, volumes and the relation of Euler. Another important content that can be developed is truncation, because seven Archimedes polyhedra are obtained by using truncation of Plato's polyhedrons. With this work, it becomes possible to develop didactic materials with a simple technology, free and with great contribution to improvement of the teaching of Geometry and other areas that use representation of 3D objects.

Terrae Didatica, 2020

Este artigo mostra o uso de recursos web para a criação de ambientes de Realidade Virtual (RV) e ... more Este artigo mostra o uso de recursos web para a criação de ambientes de Realidade Virtual (RV) e Realidade Aumentada (RA) para o ensino de conceitos sobre superfícies topo-gráficas. As maquetes virtuais das superfícies construídas com recursos do software Sketchup incluem as representações gráficas de curvas de nível, seções planas e taludes de aterros. As texturas dos terrenos utilizados são imagens de satélite disponibilizadas pela plataforma Digital Globe e contribuem para melhorar a visualização dos conceitos estudados. Os ambientes desenvolvidos possibilitam que os alunos visualizem as superfícies em RA por meio de seus dispositivos com webcam, tais como smartphones, tablets ou notebooks, observando-as em diversos pontos de vista. Cada superfície topográfica modelada possui um link para sua respectiva representação em RV, que possibilita sua manipulação e estudo detalhado de cada conceito. Os ambientes apresentados neste trabalho podem ser usados em disciplinas de Topografia, Geografia e Projeções Cotadas.

This paper shows the use of web resources for the creation of Virtual Reality (VR) and Augmented Reality (AR) environments to teaching of topographic surface concepts. Surface virtual mockups built with Sketchup software features include graphical representations of level contours, plan sections, and embankment slopes. The terrains textures used are satellite photos available by the Digital Globe platform and contribute to improve the visualization of studied concepts. Developed environments enable students to view AR surfaces through their webcam devices, such as smartphones, tablets, or notebooks, from a variety of points of view. Each topographic surface has a link to its respective representation in VR, which allows its manipulation and detailed study of each concept. The environments presented in this work can be used in disciplines of Topography, Geography and Descriptive Geometry.

Revista Brasileira de Expressão Gráfica, 2019

Este artigo apresenta o uso de recursos web, para a criação de ambientes de Realidade Virtual (R... more Este artigo apresenta o uso de recursos web, para a criação de ambientes de Realidade Virtual (RV) e Realidade Aumentada (RA), para o ensino de conceitos sobre superfícies topográficas. As maquetes virtuais mostradas neste trabalho foram construídas para mostrar representações gráficas de curvas de nível, seções planas e taludes de aterros. Os conceitos ensinados em disciplinas de Expressão Gráfica, comuns em cursos de Engenharias e Arquitetura, podem ser visualizados e compreendidos com a utilização dos ambientes em RA e RV mostrados neste artigo. Os alunos visualizam em RA as maquetes por meio de seus dispositivos com webcam, observando-as em diversos pontos de vista. Cada superfície topográfica modelada possui um link para sua respectiva representação em RV, que possibilita sua manipulação além de estudos detalhados tanto da superfície quanto dos conceitos de Expressão Gráfica envolvidos. Os ambientes em RA e RV propostos neste trabalho podem ser usados em disciplinas de Projeções Cotadas, Topografia e Geografia.

INTERNATIONAL JOURNAL FOR INNOVATION EDUCATION AND RESEARCH, 2019

This paper shows the use of web resources for the creation of Virtual Reality (VR) and Augmented ... more This paper shows the use of web resources for the creation of Virtual Reality (VR) and Augmented Reality (AR) environments to teaching of topographic surface concepts. The mockups of the topographic surfaces were built with Sketchup software, include graphical representations of level contours, terrain cuts, topographic profiles and embankments. The terrains textures used are satellite photos available by the Digital Globe platform and contribute to improve the visualization of studied concepts. Developed environments enable students to view surfaces in AR ambient, using their webcam devices, such as smartphones, tablets, or notebooks, from a variety of points of view. Each topographic surface mockup has a link to its respective representation in VR, which allows its manipulation and detailed study of each concept. The environments presented in this work can be used in disciplines of Topography, Geography and Descriptive Geometry. Abstract This paper shows the use of web resources for the creation of Virtual Reality (VR) and Augmented Reality (AR) environments to teaching of topographic surface concepts. The mockups of the topographic surfaces were built with Sketchup software, include graphical representations of level contours, terrain cuts, topographic profiles and embankments. The terrains textures used are satellite photos available by the Digital Globe platform and contribute to improve the visualization of studied concepts. Developed environments enable students to view surfaces in AR ambient, using their webcam devices, such as smartphones, tablets, or notebooks, from a variety of points of view. Each topographic surface mockup has a link to its respective representation in VR, which allows its manipulation and detailed study of each concept. The environments presented in this work can be used in disciplines of Topography, Geography and Descriptive Geometry.

INTERNATIONAL JOURNAL OF ENGINEERING RESEARCH AND APPLICATIONS, 2019

This paper presents the application of 'Winner Takes All' (WTA) and Ant Colony Optimization (ACO)... more This paper presents the application of 'Winner Takes All' (WTA) and Ant Colony Optimization (ACO) principles in Wang"s Recurrent Neural Network to solve the Traveling Salesman Problem. Each competing neuron is updates with a part of the value of decision variable using WTA principle. The choice of each city of the route, represented by the Neural Network neurons, is made using the ACO transition rule. The pheromones used in this new technique are the values of the decision variables of the model. The traditional WTA method uses the best value of decision matrix for each iteration. The results are compared with traditional WTA principle and others heuristics with instances of the TSPLIB (Traveling Salesman Problem Library) and 3 instances of spatial missions of debris removal. The presented results show that this new hybrid method assure equal or better results in most of the problems tested compared with traditional WTA.

To Physics Journal, 2019

This paper shows the development of a webpage environment created to visualizations of the Solar ... more This paper shows the development of a webpage environment created to visualizations of the Solar System planets with Augmented Reality and Virtual Reality. With the objective to show the Solar System closer to reality, the measurements used in this paper involve distances between the planets and the Sun, limits of minimum (perihelion) and maximum distances (aphelion), rotations, inclinations and eccentricities of the elliptical orbits. To improve the orbits visualization, distances, diameters and rotations metrics were adapted with proportional circles areas and geometrical mean, smoothing the differences of magnitudes. The developed environment can be used in the classroom to visualize the Solar System in Augmented Reality, with the possibility of manipulations of the planets representations by the students with the environment created in Virtual Reality, besides studies of the laws of Kepler and properties of inclinations and rotations of the planets. This work serves as a way to encourage teachers to develop materials with the technology shown in order to propagate and popularize the use of Augmented Reality and Virtual Reality in classroom programmed as in a web environment.

Neste artigo foram realizadas previsões da série de vazões mensais no posto 266 (Itaipu) localiza... more Neste artigo foram realizadas previsões da série de vazões mensais no posto 266 (Itaipu) localizado no rio Paraná, Brasil. Para tanto, foram usados os métodos de Box & Jenkins, Redes Neurais Artificiais (RNA) e Wavelet_RNA. As previsões obtidas com esses métodos foram comparadas às fornecidas pelo método proposto neste artigo, formado por uma combinação do método Wavelet_RNA e encolhimento wavelet. Na amostra de teste, o erro médio percentual absoluto (MAPE) obtido com o método proposto foi de 1,30%. Com os métodos individuais de Box & Jenkins e RNA ele ficou em 18,01% e 20,12, respectivamente e 2,8% com o método composto Wavelet_RNA.

Traveling Salesman Problem, Theory and Applications, 2010

Travelling Salesman Problem

VI SEMANA DO PPGMNE

Resumo Neste trabalho são apresentadas duas Redes Neurais Recorrentes para resolver o problema da... more Resumo Neste trabalho são apresentadas duas Redes Neurais Recorrentes para resolver o problema da Designação Linear. Na determinação dos custos do Problema da Designação, utilizam-se Mapas Auto-Organizáveis de Kohonen. Na resolução do Problema da Designação, a técnica utilizada é a Rede Neural Recorrente de Wang, com a aplicação de um princípio denominado Winner Takes All (WTA). Quando a matriz de custos do problema da Designação admite múltiplas soluções ótimas, a Rede Neural de Wang não converge ...

ESPAÇO ENERGIA, 2015

Nas últimas quatro décadas, os modelos ARIMA têm sido amplamente utilizados na previsão de séries... more Nas últimas quatro décadas, os modelos ARIMA
têm sido amplamente utilizados na previsão de séries
temporais. No entanto, em recentes anos, a regressão por
vetores suporte (SVR) tem também aparecido como uma
alternativa promissora para a predizê-las. Em vários artigos,
os desempenhos dos modelos ARIMA e SVR são
confrontados e diferentes conclusões são obtidas, de modo
que não podem ser consideradas como conclusivas. Assim,
este artigo propõe uma abordagem híbrida para prever
séries temporais reais, referida como abordagem híbrida
ARIMA-SVR. Ela combina ambos os modelos ARIMA e SVR
para tirar proveito, simultaneamente, da auto-dependência
linear (usando os modelos ARIMA) e da auto-dependencia
não-linear (usando o modelo SVR) exibidas pela série
temporal. Além disso, a metodologia proposta utiliza a
decomposição wavelet e combinação linear de previsões
(CL). Os resultados numéricos indicaram que a abordagem
híbrida de ARIMA-SVR pode ser eficaz para obter ganhos de
precisão no processo preditivo.

ESPAÇO ENERGIA, 2015

Neste artigo foram realizadas previsões da série de vazões mensais no posto 266 (Itaipu) localiz... more Neste artigo foram realizadas previsões da série de
vazões mensais no posto 266 (Itaipu) localizado no rio
Paraná, Brasil. Para tanto, foram usados os métodos de BoxJenkins, Redes Neurais Artificiais (RNA) e Wavelet_RNA. As
previsões obtidas com esses métodos foram comparadas às
fornecidas pelo método proposto neste artigo, formado por
uma combinação do método Wavelet_RNA e encolhimento
wavelet. Na amostra de teste, o erro médio percentual
absoluto (MAPE) obtido com o método proposto foi de
1,30%. Com os métodos individuais de Box-Jenkins e RNA
ele ficou em 18,01% e 20,12, respectivamente e 2,8% com o
método composto Wavelet_RNA.

Este trabalho apresenta construções geométricas e conceitos da Geometria Espacial.

International Journal for Innovation Education and Research, 2021

Terrae Didatica, 2020

Revista Brasileira de Expressão Gráfica, 2019

INTERNATIONAL JOURNAL FOR INNOVATION EDUCATION AND RESEARCH, 2019

INTERNATIONAL JOURNAL OF ENGINEERING RESEARCH AND APPLICATIONS, 2019

To Physics Journal, 2019

Traveling Salesman Problem, Theory and Applications, 2010

Travelling Salesman Problem

VI SEMANA DO PPGMNE

ESPAÇO ENERGIA, 2015

Applied Mathematical Sciences, 2014

This paper presents a new strategy for solving routing problems capacitated vehicles with heterog... more This paper presents a new strategy for solving routing problems capacitated vehicles with heterogeneous fixed fleet and delivery and simultaneous collection of the application of meta-heuristic Particle Swarm Optimization Discrete 3834 Bárbara de Cássia Xavier Cassins Aguiar et al. Adapted (PSODA) proposed. Particle Swarm Optimization (PSO) is a meta-heuristic developed in 1995 by Kennedy and Eberhart, based on the analysis of intelligent behavior of flocks of birds. The proposed model is applied to the Problem of School Transportation in thirty-two counties of the State of Paraná. The proposed algorithm differs from PSO classic, both in the coding of the particles as in established operations. The computational experiment conducted showed that the proposed algorithm could obtain good quality solutions. Initial results point to the effectiveness of the proposed approach for sets of analyzed problems.

Revista Ciências Exatas e Naturais, 2015

A matriz energética brasileira é formada principalmente pela energia gerada pelas hidrelétricas, ... more A matriz energética brasileira é formada principalmente pela energia gerada pelas hidrelétricas, que são totalmente dependentes da vazão dos rios que alimentam seus reservatórios de água. Fazer a previsão destas vazões é de suma importância para o planejamento energético do país. Neste trabalho, a previsão da vazão diária para o posto 266 (Itaipu) foi realizada a partir da meta-heurística Particle Swarm Optimization (PSO) e modelos ARMA e ARIMA. Num primeiro estágio a meta-heurística foi utilizada na determinação das ordens p (autorregressão) e q (médias móveis). Em seguida, a mesma meta-heurística foi usada na obtenção dos coeficientes autorregres-sivos e médias móveis. Os resultados obtidos mostram que o modelo ajustado é ade-quado à série estudada. Palavras-chave: meta-heurística PSO; modelos ARMA e ARIMA; previsão de va-zões; séries temporais. Abstract: The Brazilian energy matrix is formed mainly by the energy generated by hydroelectric plants, which are totally dependent on the flow of the rivers that feed its water reservoirs. It is of paramount importance for the country's energy planning

Tendências em Matemática Aplicada e Computacional, 2015

A identificação de uma arvore torna-se complexa quando tem-se a disposição apenas sua madeira, o ... more A identificação de uma arvore torna-se complexa quando tem-se a disposição apenas sua madeira, o que exige uma análise mais profunda para sua caracterização. Utilizando-se a espectrometria no infravermelho próximo e possível obter-se espectros com informações únicas sobre a composição química de uma amostra de madeira.

Anais do Congresso Brasileiro Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia, 2022

Convolutional neural networks have a significant role in image classification. However, finding t... more Convolutional neural networks have a significant role in image classification. However, finding the best set of hyperparameters is a challenging task. In this paper, we evaluated the impact of a convolution layer on other convolution layers over a variety of hyperparameters by the outcome of Taguchi's experimental table and graphical resources. As a result, the second and third convolutional layers have more interactions than other layers playing an essential role in the network.

XIII International Conference on Graphics Engineering for Arts and Design, 2019

Este artigo mostra o desenvolvimento de um ambiente web para visualizações dos planetas do Sistem... more Este artigo mostra o desenvolvimento de um ambiente web para visualizações dos planetas do Sistema Solar em Realidade Aumentada (RA) e Realidade Virtual (RV). Com objetivo de mostrar o Sistema Solar de maneira mais próxima da realidade, as medidas usadas neste trabalho envolvem distâncias entre os planetas e o Sol, limites de distâncias mínimo (periélio) e máximo (afélio), rotações, além de inclinações e excentricidades das órbitas elípticas. Para melhorar
a visualização das órbitas, as métricas de distâncias, diâmetros e rotações foram adaptadas com o conceito de equivalência de áreas de círculos e médias geométricas, suavizando as diferenças de grandezas. O ambiente desenvolvido pode ser usado em sala de aula para a visualização do Sistema Solar em RA, com a possibilidade de manipulações das representações dos planetas pelos alunos com o ambiente criado em RV, além de estudos das leis de Kepler, propriedades de inclinações e rotações dos planetas. Este trabalho serve como uma maneira de encorajar os professores para desenvolverem materiais com a tecnologia mostrada com o objetivo de propagar e popularizar o uso de RA e RV em ambiente web nas salas de aula.
Abstract
This paper shows the development of a webpage environment created to visualizations of the Solar System planets with Augmented Reality (AR) and Virtual Reality (VR). With the objective to show the Solar System closer to reality, the measurements used in this paper involve distances between the planets and the Sun, limits of minimum (perihelion) and maximum distances (aphelion), rotations, inclinations and eccentricities of the elliptical orbits. To improve the orbits visualization, distances, diameters and rotations metrics were adapted
with proportional circles areas and geometrical mean, smoothing the differences of magnitudes. The developed environment can be used in the classroom to visualize the Solar System in AR, with the possibility of manipulations of the planets representations by the students with the environment created in VR, besides studies of the laws of Kepler, properties of inclinations and rotations of the planets. This work serves as a way to encourage teachers to develop materials with the technology shown in order to propagate and popularize the use of AR and VR in classroom programmed as in a web environment.

XIII International Conference on Graphics Engineering for Arts and Design, 2019

Resumo Este artigo mostra o desenvolvimento de um ambiente web para a construção de poliedros de ... more Resumo Este artigo mostra o desenvolvimento de um ambiente web para a construção de poliedros de Arquimedes em Realidade Aumentada (RA) e Realidade Virtual (RV). Neste ambiente foram utilizadas as transformações geométricas de translação e rotação com a estrutura de hierarquias de páginas HTML, sem o uso das coorde-nadas de cada vértice do poliedro. O ambiente desenvolvido pode ser usado em sala de aula para a visualização dos poliedros em Realidade Aumentada, com a possibilidade de manipulações das representações gráficas pelos alunos no am-biente criado em Realidade Virtual. Outros estudos que podem ser desenvolvidos com os poliedros modelados são de áreas, volumes e a relação de Euler. Outro conteúdo importante que pode ser desenvolvido é o de seções planas, pois sete poliedros de Arquimedes são obtidos através de seções planas dos poliedros de Platão. Com este trabalho, torna-se possível o desenvolvimento de materiais di-dáticos com uma tecnologia simples, gratuita e com grande contribuição para a melhoria do ensino da Geometria e outras áreas que utilizam objetos 3D. Palavras-chave: Realidade Aumentada; Realidade Virtual; Visualização gráfica.
Abstract This paper shows the development of a web environment for the construction of Archimedes polyhedra in Augmented Reality (AR) and Virtual Reality (VR). In this environment we used the geometric transformations of translation and rotation with the structure of hierarchies of HTML pages, without the use of the coordinates of each vertex of the polyhedron. The developed environment can be used in classroom to visualize the polyhedra in Augmented Reality, with the possibility of manipulations of the graphical representations by students in the environment created in Virtual Reality. Other studies that can be developed with the polyhedra modeled are areas, volumes and the relation of Euler. Another important content that can be developed is truncation, because seven Archimedes polyhedra are obtained through truncation of Plato's polyhedrons. With this work, it becomes possible to develop didactic materials with a simple technology, free and with great contribution to improvement of the teaching of Geometry and other areas that use 3D objects.

XXII SIMPEP, 2015

CONSIDERANDO A RELEVÂNCIA DAS PREVISÕES DE TAXAS DE CÂMBIO PARA OS TOMADORES DE DECISÕES DOS MERC... more CONSIDERANDO A RELEVÂNCIA DAS PREVISÕES DE TAXAS DE
CÂMBIO PARA OS TOMADORES DE DECISÕES DOS MERCADOS
FINANCEIROS, ESTE ARTIGO FAZ PROJEÇÕES PARA UMA SÉRIE
TEMPORAL DE TAXAS DE CÂMBIO ENTRE DÓLAR AMERICANO E
LIBRA ESTERLINA. PARA TANTO, FOII UTILIZADO UM MÉTODO QUE
INTEGRA AS SEGUINTES TÉCNICAS: ENCOLHIMENTO WAVELET,
DECOMPOSIÇÃO WAVELET DE NÍVEL P E REDES NEURAIS
ARTIFICIAIS (RNAS). PRIMEIRAMENTE, UMA SÉRIE TEMPORAL A SER
PREVISTA É SUBMETIDA AO MÉTODO DE FILTRAGEM WAVELET
PROPOSTO, O QUAL A DECOMPÕE EM COMPONENTES DE
TENDÊNCIA E DE RESÍDUO. EM SEGUIDA, AMBAS SÃO DECOMPOSTAS
VIA DECOMPOSIÇÃO DE NÍVEL P, GERANDO, PARA CADA UMA P + 1
COMPONENTES WAVELET (CW); E, EM SEGUIDA, CADA CW É
INDIVIDUALMENTE MODELADA POR UMA RNA. FINALMENTE, AS
PREVISÕES PARA TODAS AS CW SÃO LINEARMENTE COMBINADAS,
PRODUZINDO AS PREVISÕES PARA A SÉRIE TEMPORAL
SUPRACITADA. OS RESULTADOS ALCANÇADOS PELO MÉTODO
PROPOSTO APRESENTARAM ERRO PREDITIVO INFERIOR EM
RELAÇÃO A OUTROS TRABALHOS EXISTENTES NA LITERATURA.

XXII SIMPEP, 2015

DADA A RELEVÂNCIA DA PROJEÇÃO DE VAZÕES NO ÂMBITO DAS USINAS HIDRELÉTRICAS, ESTE ARTIGO PROPÕE UM... more DADA A RELEVÂNCIA DA PROJEÇÃO DE VAZÕES NO ÂMBITO DAS
USINAS HIDRELÉTRICAS, ESTE ARTIGO PROPÕE UMA NOVA
METODOLOGIA HÍBRIDA WAVELET-NEURAL INTEGRADA COM UM
AMOSTRADOR BOOTSTRAP. BASICAMENTE, COMBINAM-SE OS
MÉTODOS DE ENCOLHIMENTO E DE DECOMMPOSIÇÃO WAVELET NO
PRÉ-PROCESSAMENTO DOS DADOS E, EM SEGUIDA, UMA REDE
NEURAL ARTIFICIAL (RNA) É USADA PARA PRODUZIR AS DE
PREVISÕES PONTUAIS. A MEDIDA DE INCERTEZA DO MODELO RNA É
OBTIDA COM A UTILIZAÇÃO DE UMA AMOSTRAGEM BOOTSTRAP DOS
RESÍDUOS DO MODELO RNA AJUSTADO À SÉRIE TEMPORAL
SUBJACENTE. A FIM DE SE OBTER O INTERVALO DE CONFIANÇA,
CALCULOU-SE A MÉDIA PONDERADA DAS PREVISÕES DE B SÉRIES
TEMPORAIS ORIUNDAS DO PROCESSO BOOTSTRAP, SENDO OS PESOS
DETERMINADOS VIA OTIMIZAÇÃO DE UM PROBLEMA DE
PROGRAMAÇÃO NÃO LINEAR CUJA FUNÇÃO OBJETIVO É A
MINIMIZAÇÃO DA RAIZ QUADRADA DO ERRO QUADRÁTICO MÉDIO
ENTRE A COMBINAÇÃO LINEAR DAS B PREVISÕES E A SÉRIE
TEMPORAL SUBJACENTE. EM PARTICULAR, AS PREVISÕES PONTUAIS
E INTERVALO DE CONFIANÇA FORAM ESTIMADOS PARA UMA SÉRIE
TEMPORAL DE VAZÃO MÉDIA MENSAL AFLUENTE DA HIDRELÉTRICA
DE ITAIPU, EM FOZ DO IGUAÇU, BRASIL. AS PREVISÕES PONTUAIS
OBTIDAS COM O MÉTODO PROPOSTO APRESENTARAM BAIXO ERRO
PREDITIVO E AS ESTIMATIVAS DAS INCERTEZAS DO MODELO
REFLETIRAM A BAIXA VARIABILIDADE DO PROCESSO DE
MODELAGEM

XXI SIMPEP, 2014

A PREVISÃO DE VAZÕES MENSAIS E DIÁRIAS É DE SUMA IMPORTÂNCIA PARA O PLANEJAMENTO OPERACIONAL DAS ... more A PREVISÃO DE VAZÕES MENSAIS E DIÁRIAS É DE SUMA
IMPORTÂNCIA PARA O PLANEJAMENTO OPERACIONAL DAS USINAS
HIDRELÉTRICAS, SENDO VÁRIOS OS MÉTODOS EXISTENTES PARA A
RESOLUÇÃO DO PROBLEMA. NESTE ESTUDO FEZ-SE A PREVISÃO DA
SÉRIE DE VAZÕES MENSAIIS OBTIDAS NO POSTO 266-ITAIPU ATRAVÉS
DOS MÉTODOS ARIMA, REDES NEURAIS ARTIFICIAIS (RNA) E
MÁQUINAS DE VETORES SUPORTE PARA REGRESSÃO (SVR), E
COMBINAÇÃO LINEAR (CL) DAS PREVISÕES ORIUNDAS DESTES
MÉTODOS. PARA A SÉRIE ESTUDADA, AS PREVISÕES PROVENIENTES
DA MODELAGEM POR SVR SÃO MELHORES AOS OBTIDOS POR RNA E
ARIMA. SUPERIORES AOS RESULTADOS AUFERIDOS PELO SVR
FORAM OS OBTIDOS PELA COMBINAÇÃO LINEAR DAS PREVISÕES
ORIUNDAS DOS TRÊS MÉTODOS (ARIMA, RNA E SVR), MOSTRANDO
SER A CL UM PROCEDIMENTO ÚTIL E SE UTILIZADO LEVA A GANHOS
PREDITIVOS CONSIDERÁVEIS

XXI SIMPEP, 2014

NESTE ARTIGO FEZ-SE A PREVISÃO DE SEIS SÉRIES CONHECIDAS NA LITERATURA E COMPAROU COM RESULTADOS ... more NESTE ARTIGO FEZ-SE A PREVISÃO DE SEIS SÉRIES CONHECIDAS NA
LITERATURA E COMPAROU COM RESULTADOS OBTIDOS EM
TRABALHOS QUE USARAM AS MESMAS SÉRIES. PARA A PREVISÃO FOI
USADO UMA COMPOSIÇÃO DE REDES NEURAIS ARTIFICIAIS (RNA),
DECOMPOSIÇÃO WAVVELETS (DW) E COMBINAÇÃO LINEAR DE
PREVISÕES (CL). OBTENDO COM ESTE MÉTODO PREVISÕES
MELHORES AOS OBTIDOS POR MODELOS AUTORREGRESSIVOS
INTEGRADO DE MÉDIAS MÓVEIS (ARIMA) E RNA, QUANDO
APLICADOS ISOLADAMENTE. O USO CONJUGADO DW-RNA-CLP SE
APRESENTA COMO UM MÉTODO BASTANTE PROMISSOR NO CAMPO
DAS PREVISÕES DE SÉRIES TEMPORAIS

XX SIMPEP, 2013

O PRESENTE TRABALHO UTILIZOU O MODELO HIPERCUBO DE FILAS COM PRIORIDADES A FIM DE ANALISAR AS MED... more O PRESENTE TRABALHO UTILIZOU O MODELO HIPERCUBO DE FILAS
COM PRIORIDADES A FIM DE ANALISAR AS MEDIDAS DE
DESEMPENHO DO SISTEMA DE ATENDIMENTO DE URGÊNCIA E
EMERGÊNCIA NA CIDADE DE CURITIBA-PR, BEM COMO COMPARÁLAS COM OS DADOS OBTIDOS NO SIISTEMA. COM O OBJETIVO DE
ANALISAR AS CONFIGURAÇÕES DOS SISTEMAS DE ATENDIMENTO
MÉDICOS, FORAM CALCULADAS AS MEDIDAS DE DESEMPENHO TAIS
COMO WORKLOAD DOS VEÍCULOS, TEMPO DE ATENDIMENTO ÀS
VÍTIMAS, TEMPOS DE VIAGENS DOS VEÍCULOS, DENTRE OUTRAS.
ANALISANDO ESSAS MEDIDAS DE DESEMPENHO E COMPARANDO
COM O CENÁRIO ORIGINAL, PODEREMOS PROPOR NOVAS
DISTRIBUIÇÕES DOS VEÍCULOS A FIM DE VIABILIZAR UM MENOR
TEMPO DE ATENDIMENTO AO CHAMADO DE UM USUÁRIO DO
SISTEMA. PARA ILUSTRAR A APLICAÇÃO DO MODELO HIPERCUBO DE
FILAS COM PRIORIDADES, ANALISAMOS OS RESULTADOS DE UM
ESTUDO DE CASO DE UMA EMPRESA DE ATENDIMENTO DE
URGÊNCIA E EMERGÊNCIA DA CIDADE DE CURITIBA-PR

XVII Simpósio de Pesquisa Operacional & Logística da Marinha, 2014

Em função do desafio que é o recolhimento e tratamento do lixo este trabalho propõe a utilização ... more Em função do desafio que é o recolhimento e tratamento do lixo este trabalho propõe a utilização de técnicas matemáticas para encontrar as localizações ótimas para a implantação de estações de tratamento dos resíduos sólidos da Região Metropolitana de Curitiba (RMC), visando reduzir custos de transporte e melhorar o aproveitamento do lixo, com o processamento dos materiais, transformando-os em adubo e fonte energética. Para a realização do trabalho, foram utilizadas as seguintes informações: densidade de lixo por setor da região em estudo; localização de cada possível local para a implantação dos polos de tratamento de lixo; e a distância máxima a ser percorrida pelos caminhões até os polos. Um modelo de programação linear misto é proposto para o problema de coleta de resíduos. O problema é resolvido em dois estágios denominados de Setorização e Quantidade de Caminhões, respectivamente. No primeiro estágio os locais de instalação dos polos de tratamento são definidos em função dos volumes a serem recolhidos e da frequência de atendimento. No segundo estágio a quantidade de caminhões necessários é calculada. Foram realizadas 5 simulações com diferentes possibilidades de escolhas para instalação de polos de tratamento. O resultado obtido mostra a quantidade de toneladas por polo escolhido, separados por dia da semana e a frota de caminhões necessária para o serviço. O modelo apresentado pode ser usado pelos gestores públicos de acordo com os custos vigentes e políticas adotadas. Diferentes designações foram apresentadas em função da quantidade de polos de tratamento a serem construídos. O modelo permite fazer simulações em função do número de instalações e diferentes custos. Palavras-Chaves: localização, lixo, programação linear mista Abstract: Depending on the challenge that is the collection and disposal of garbage this paper proposes the use of mathematical techniques to find the optimal locations of treatment stations of solid waste in the Metropolitan Region of Curitiba (RMC), to reduce transport costs and improve the utilization of waste, with the processing of materials, turning them into compost and energy source. The following information was used to perform work, the bulk density of waste per sector in the region under study; location of each possible site for the establishment of centers of waste treatment; and the maximum distance to be traveled by trucks to the poles. A mixed linear programming model is proposed for the problem of waste collection. The problem is solved in two stages called Sectorization and Trucks Quantity, respectively. In the first stage of installation of local treatment centers are defined in terms of volumes to be collected and the frequency of attendance. In the second stage, the number of trucks needed is calculated. Five simulations with different possible choices for installing poles treatment were performed. The result shows the tonnage sent to each polo, separated by weekday and quantity of trucks needed. The presented model can be used by public managers in accordance with existing policies and cost considered. Different choices were given according to the amount of treatment centers to be built. The model allows simulations based on the number of facilities and different costs.

Proceedings of the International Conference on Evolutionary Computation Theory and Applications, 2011

The goal of this paper is to propose improvements to the ACA (Ant-based Clustering Algorithm), an... more The goal of this paper is to propose improvements to the ACA (Ant-based Clustering Algorithm), and evaluate its performance relative to the Ward Method; to the One-dimensional Kohonen Maps and to the ACAM (Ant-based Clustering Algorithm Modified) algorithm. The algorithm containing the improvements will be referred here by "proposed" algorithm. Its the main changes were: the introduction of a comparison between the probability of dropping a pattern at the position chosen randomly and the probability of dropping this pattern at its current position; the introduction of an evaluation of the probability of a neighboring position when the decision to drop a pattern is positive and the cell in which the pattern should be dropped is occupied; and the replacement of the pattern carried by an ant, in case this pattern is not dropped within 100 consecutive iterations. To assess the performance of the proposed algorithm three real and public databases were used (Iris, Wine and Pima Indians Diabetes). The results showed superiority of the proposed algorithm when comparing with the ACAM algorithm in two of the three databases.

Proceedings of the 4th International Conference on Agents and Artificial Intelligence, 2012

One of the issues of modeling a RBFNN-Radial Basis Function Neural Network consists of determinin... more One of the issues of modeling a RBFNN-Radial Basis Function Neural Network consists of determining the weights of the output layer, usually represented by a rectangular matrix. The inconvenient characteristic at this stage it's the calculation of the pseudo-inverse of the activation values matrix. This operation may become computationally expensive and cause rounding errors when the amount of variables is large or the activation values form an ill-conditioned matrix so that the model can misclassify the patterns. In our research, Genetic Algorithms for continuous variables determines the weights of the output layer of a RBNN and we've made a comparsion with the traditional method of pseudo-inversion. The proposed approach generates matrices of random normally distributed weights which are individuals of the population and applies the Michalewicz's genetic operators until some stopping criteria is reached. We've tested four classification patterns databases and an overall mean accuracy lies in the range 91-98%, in the best case and 58-63%, in the worse case.

XXI Graphica, 2013

Resumo O presente trabalho visa apresentar o relato de experiência na criação de azulejos a parti... more Resumo O presente trabalho visa apresentar o relato de experiência na criação de azulejos a partir de formas planas dos alunos que frequentaram as disciplinas de Elementos Compositivos de Projeto I do curso de Bacharelado em Expressão Gráfica, e de Desenho Geométrico do curso de Matemática, ambos da UFPR. Na disciplina de composição o estudo da forma e seus princípios de criação foram direcionados com base em três autores: Donis Dondis, Bruno Munari e Wucius Wong. No desenho geométrico os alunos representaram as construções de curvas cíclicas e paramétricas com os instrumentos tradicionais de desenho e também com o software Geogebra. Por meio de uma análise comparativa entre os dois perfis de aluno, conclui-se que a simetria e a repetição foram recursos utilizados nos azulejos criados na disciplina de desenho geométrico mesmo sem conhecimentos dos autores que tratam desta temática. Outra constatação foi que os azulejos apresentados em composição apresentaram formas mais complexas do que os apresentados em desenho geométrico, o que comprova a eficácia do método da "acumulação" proposta por Munari e do método de "unidades de forma" proposta por Wong. Abstract / resumen This paper presents a report of experience in creating tiles from flat shapes by students who attended the courses of Compositional Elements of Project I by bachelor's of Graphic Expression, and Geometry of Mathematic, both of Federal University of Parana. In the discipline of composition the study of shape and its design principles have been targeted on the basis of three authors: Donis Dondis, Bruno Munari and Wucius Wong. In geometry the students represented the constructs of parametric and cyclical curves using traditional instruments of drawing and also with software Geogebra. Comparing the results between the two student profiles, it is concluded that

XXI Graphica, 2013

Neste trabalho são apresentadas algumas aplicações sobre curvas planas em coordenadas polares, co... more Neste trabalho são apresentadas algumas aplicações sobre curvas planas em coordenadas polares, conteúdo comum nas ementas das disciplinas Desenho Geométrico II e Tópicos de Matemática Aplicados à Expressão Gráfica II, do curso Bacharelado em Expressão Gráfica da UFPR. Com a utilização de softwares de Cálculo e de Geometria Dinâmica o ensino destas disciplinas torna-se mais interessante e permite aplicações em diversas áreas da Expressão Gráfica. Abstract This paper presents some applications on planar curves in polar coordinates, common content in the menus of disciplines and topics Geometric Design II Mathematics Applied to Graphic Expression II, the course Bachelor of Graphic Expression UFPR. With the use of software for calculating and Dynamic Geometry teaching these disciplines becomes more interesting and allows applications in various areas of Graphic Expression.

XXI Graphica, 2013

Resumo A criação de personagens foi um dos temas desenvolvidos na disciplina de Desenho Geométric... more Resumo A criação de personagens foi um dos temas desenvolvidos na disciplina de Desenho Geométrico no segundo semestre de 2012 pelos alunos do curso de Matemática da UFPR. O alfabetismo visual visa formar comunicadores visuais com posicionamento crítico, tarefa atribuída aos educadores visuais e aos profissionais que trabalham com expressão gráfica. Desenhar é uma maneira de comunicar-se visualmente, no caso do desenho geométrico o objetivo central é representar de forma precisa curvas e polígonos com instrumentos típicos de desenho e softwares de Geometria Dinâmica. Atrelar este objetivo a criação de composições bidimensionais faz com que o aluno aprimore sua inteligência visual, desenvolva sua criatividade e adquira senso estético. Ao relacionar a anatomia visual, os elementos básicos de composição e as técnicas visuais, constata-se que: as composições desenvolvidas pelos alunos se enquadram no nível representacional; as técnicas visuais utilizadas foram semelhantes entre si e de baixa complexidade; o uso dos elementos básicos estava condicionado ao tema, sobretudo a cor. Portanto, os resultados mostram que os alunos seguiram os princípios iniciais de composição e suas propostas condizem com o primeiro estágio em busca de aperfeiçoar os conhecimentos da linguagem visual. Abstract Character creation was one of the themes developed in the course of Euclidean Geometry in the second semester of 2012 by students of Mathematics of Federal University of Paraná. The visual literacy aims to train visual communicators with critical positioning, visual task assigned to educators and professionals who work with graphic expression. Drawing is a way to communicate visually, in the case of Euclidean Geometry the central aim is accurately represent curves and polygons with typical drawing instruments and using softwares Dynamic Geometry. Combine this goal of creating two-dimensional compositions makes students hone their visual intelligence,

CILAMCE 2017 Proceedings of the XXXVIII Iberian Latin-American Congress on Computational Methods in Engineering, 2017

No Brasil, a principal atividade econômica e a agroindústria, um setor vulnerável a precipitação ... more No Brasil, a principal atividade econômica e a agroindústria, um setor vulnerável a precipitação e eventos relacionados. Nesse contexto, a previsão de tempestades severas possibilita a tomada de decisões e medidas operacionais para mitigar danos, uma vez que esses eventos podem afetar a economia e apresentar riscos a vida humana. Esse projeto objetiva estudar o uso de técnicas de aprendizado de máquina para a previsão do deslocamento desses fenômenos a curtíssimo prazo. Esses métodos são capazes de entender e aprender com suas características e seus relacionamentos.

CILAMCE 2017 Proceedings of the XXXVIII Iberian Latin-American Congress on Computational Methods in Engineering, 2017

This paper presents our experience with radar data analysis for single and dual polarimetric syst... more This paper presents our experience with radar data analysis for single and dual polarimetric systems, using machine learning techniques to explore complex data and obtain an overview and better understanding of the observed phenomena. An application of the Multi-layer Perceptron technique (MLP) is applied for the Severe Weather Event (SWE) forecast using weather radar as input data. After training, were obtained models that can support the decision about SWE alerts in the state of Paraná. The results indicate a detection of 81.40% for the studied SWEs and a 78.06% agreement for cases identified by a lightning detection network. This preliminary study showed that, for events up to 157 km radar, it is enough to evaluate the model that has as input the CAPPI radar product. This result can facilitate the forecast, because it does not require the volumetric input of the data in most cases of SWE detection.

XLV Simpósio Brasileiro de Pesquisa Operacional, 2013

Este trabalho apresenta um estudo sobre o algoritmo de Otimização por Enxame de Partículas (PSO) ... more Este trabalho apresenta um estudo sobre o algoritmo de Otimização por Enxame de Partículas (PSO) aplicado ao problema de roteirização de veículos no transporte escolar. Um estudo sobre o comportamento do algoritmo PSO é realizado. Os experimentos foram executados com as bases de dados de quatro municípios do estado do Paraná. Neste contexto, os testes iniciais realizados apresentaram resultados promissores, pois foram capazes de produzir um resultado satisfatório, em termos de custo computacional e qualidade da solução para o problema da roteirização de veículos escolares. Os resultados obtidos foram comparados às rotas que são efetivamente realizadas em cada município e com a heurística Location Based Heuristic (LBH) PALAVARAS CHAVE. Otimização, Nuvem de Partículas, Transporte Escolar.

XLV Simpósio Brasileiro de Pesquisa Operacional, 2013

RESUMO Este trabalho apresenta a utilização de técnicas heurísticas aplicadas ao problema do tran... more RESUMO Este trabalho apresenta a utilização de técnicas heurísticas aplicadas ao problema do transporte escolar. O problema é resolvido em três etapas: na primeira etapa são determinados os pontos de parada dos veículos, considerando uma distância máxima que o estudante poderá caminhar; na segunda são calculadas as distâncias reais, considerando as vias de cada município e na terceira são estabelecidas as rotas com utilização da heurística Adapted Location Based Heuristic (ALBH), uma adaptação da LBH para o problema em questão. Foram realizados testes considerando 32 municípios e os resultados obtidos são comparados às rotas que são efetivamente realizadas em cada município. A economia gerada varia de 3 a 33%, considerando apenas como parâmetro, a distância total percorrida diariamente. Houve também uma redução na quantidade de veículos utilizados e na quantidade de pontos de parada. PALAVARAS CHAVE. Heurísticas de Inserção, Pesquisa Operacional, Transporte Escolar. ABSTRACT This paper presents the use of heuristic techniques applied to the school bus transportation problem. The problem is solved in three steps: the first step is to find out the vehicles stops, considering a maximum distance that the student can walk, in the second step the real distances are calculated, considering the roads of each city and in the third step the routes are constructed using the heuristic Adapted Location Based heuristic (ALBH), an adaptation of LBH to the problem in question. Tests were performed considering 32 cities and the results are compared to routes that are actually performed in each city. The economy generated varies from 3 to 33%, considering only as a parameter, the total distance traveled daily. There was also a reduction in the number of vehicles used and the amount of the vehicles stops.

XLV Simpósio Brasileiro de Pesquisa Operacional, 2013

O presente trabalho utilizou o modelo hipercubo de filas com prioridades a fim de analisar as med... more O presente trabalho utilizou o modelo hipercubo de filas com prioridades a fim de
analisar as medidas de desempenho do sistema de atendimento de urgência e emergência na
cidade de Curitiba-PR, bem como compará-las com os dados obtidos no sistema. Com o objetivo
de analisar as configurações dos sistemas de atendimento médicos, foram calculadas as medidas
de desempenho tais como workload dos veículos, tempo de atendimento às vítimas, tempos de
viagens dos veículos, dentre outras. Analisando essas medidas de desempenho e comparando
com o cenário original, poderemos propor novas distribuições dos veículos a fim de viabilizar um
menor tempo de atendimento ao chamado de um usuário do sistema. Para ilustrar a aplicação do
modelo hipercubo de filas com prioridades, analisamos os resultados de um estudo de caso de
uma empresa de atendimento de urgência e emergência da cidade de Curitiba-PR