Revista EIA

EFFICIENT IDENTIFICATION OF ERRORS IN STATE ESTIMATION THROUGH A SPECIALIZED GENETIC ALGORITHM

En este artículo se presenta un método para resolver el problema de estimación de estado en sistemas eléctricos usando optimización combinatoria. Su objetivo es el estudio de mediciones con errores de difícil detección, que afectan el desempeño y calidad de los resultados cuando se emplea un estimador de estado clásico. Dada su complejidad matemática, se deducen indicadores de sensibilidad de la teoría de puntos de apalancamiento que se usan en el algoritmo de optimización de Chu-Beasley, con el fin de disminuir el esfuerzo computacional y mejorar la calidad de los resultados. El método propuesto se valida en un sistema IEEE de 30 nodos.

In this paper a method to solve the state estimation problem in electric systems applying combinatorial optimization is presented. Its objective is the study of measures with difficult detection errors, which affect the performance and quality of the results when a classic state estimator is used. Due to the mathematical complexity, sensibility indicators are deduced from the theory of leverage points used in the Chu-Beasley optimization algorithm with the purpose of reducing the computational effort and enhance the quality of the results. The proposed method is validated in a 30-node IEEE system.

Neste artigo apresenta-se um método para resolver o problema de estimativa de estado em sistemas elétricos usando otimização combinatória. Seu objetivo é o estudo de medidas com erros de difícil detecção, que afetam o desempenho e qualidade dos resultados quando se emprega um estimador de estado clássico. Dada sua complexidade matemática, deduzem-se indicadores de sensibilidade da teoria de pontos de alavancagem que se usam no algoritmo de otimização de Chu-Beasley, com o fim de diminuir o esforço computacional e melhorar a qualidade dos resultados. O método proposto se valida em um sistema IEEE de 30 nós.

REDUCTION STRATEGY FOR GENERALIZED APPLICATION OF FAULT LOCATORS IN ELECTRIC POWER DISTRIBUTION SYSTEMS

En este artículo se presenta una estrategia generalizada para llevar a cabo la reducción de sistemas de distribución ramificados a alimentadores radiales equivalentes, como procedimiento básico para la aplicación generalizada de muchos de los métodos de localización de fallas basados en la estimación de la impedancia. La estrategia propuesta se prueba al implementar un método de localización de fallas, donde se muestra la facilidad para el análisis de las localizaciones y adicionalmente con errores en la estimación de la distancia a la falla inferiores al 3,5 % para fallas monofásicas, bifásicas y trifásicas. Estos resultados confirman la validez de la propuesta.

This paper presents a generalized strategy applied to perform the reduction of power distribution systems composed by several tapped feeders into equivalent radial feeders, as basic procedure required to the generalized implementation of impedance based fault location methods. The proposed strategy is tested using a fault location method, where it is shown a straightforward procedure to analyze the locations, and additionally the results shows errors lower than 3.5 % in the distance estimation for single line to ground, phase to phase, three phase faults. These results confirm the validity of the proposal.

Neste artigo apresenta-se uma estratégia generalizada para realizar a redução de sistemas de distribuição ramificados a radiais equivalentes, como procedimento básico para a aplicação generalizada de muitos dos métodos de localização de falhas baseados na estimativa da impedância. A estratégia proposta prova-se ao levar a prática um método de localização de falhas, onde se mostra a facilidade para a análise das localizações e adicionalmente com erros na estimativa da distância à falha inferiores ao 3,5 % para o caso monofásico, bifásico e trifásico.

TURING PATTERNS ON SPHERES WITH CONTINUOUS GROWTH

En este artículo se desarrollan varios ejemplos numéricos sobre ecuaciones de reacción-difusión con dominio creciente, empleando el modelo de reacción de Schnakenberg, con parámetros en el espacio de Turing. Por tanto, se realizan ensayos numéricos sobre la aparición de los patrones de Turing en superficies esféricas. Para la solución de las ecuaciones de reacción-difusión se presenta un método de solución en superficies en tres dimensiones mediante el método de los elementos finitos con el uso de la formulación lagrangiana total. Los resultados muestran que la formación de los patrones de Turing depende de la velocidad de crecimiento de la superficie, el tipo de número de onda predicho en la teoría de dominios cuadrados y su tiempo de estabilización. Estos resultados pueden esclarecer algunos fenómenos de cambio de patrón en la superficie de la piel de los animales que exhiben manchas características.

We have developed several numerical examples of reaction-diffusion equations with growth surface domain. In this research we use the Schnakenberg reaction model, with parameters in the Turing space. Therefore, numerical tests are performed on the appearence of Turing patterns in spherical surfaces. For the solution of reaction diffusion equations provides a method of settling on surfaces in three dimensions using the finite element method under the total Lagrangian formulation. The results show that the formation of Turing patterns depends on the growth rate of the surface, the type of wave number predicted in the theory of square domains and their stabilization time. These results may explain some phenomena of pattern change on the surface of the skin of animals that exhibit characteristic spots.

Neste artigo desenvolvem-se vários exemplos numéricos sobre equações de reação-difusão com domínio crescente, empregando o modelo de reação de Schnakenberg, com parâmetros no espaço de Turing. Por tanto, realizam-se ensaios numéricos sobre o aparecimento dos padrões de Turing em superfícies esféricas. Para a solução das equações de reação-difusão apresenta-se um método de solução em superfícies em três dimensões mediante o método dos elementos finitos baixo o uso da formulação lagrangiana total. Os resultados mostram que a formação dos padrões de Turing depende da velocidade de crescimento da superfície, o tipo de número de onda predito na teoria de domínios quadrados e seu tempo de estabilização. Estes resultados podem esclarecer alguns fenômenos de mudança de padrão na superfície da pele dos animais que exibem manchas características.

DETERMINATION OF SARA FRACTIONS OF ENVIRONMENTALLY AGED COLOMBIAN ASPHALTS USING LIQUID CHROMATOGRAPHY COLUMN

En este artículo presentamos un método basado en cromatografía líquida en columna para cuantificar la composición química de los cementos asfálticos fabricados en Colombia, sometidos al medio ambiente, mediante la determinación de las fracciones SARA. El método fue aplicado sobre películas de asfalto 60/70 y 80/100 para determinar los cambios en la composición química del material luego de ser expuesto durante 12 meses a las condiciones de intemperie de la ciudad de Bogotá; los ensayos de SARA fueron efectuados para el asfalto original a 1, 3, 6, 9 y 12 meses respectivamente. Los fraccionamientos SARA evidenciaron que el envejecimiento produjo una disminución de la fracción de aromáticos y un incremento en la de asfaltenos respecto al asfalto no envejecido. La disminución de los compuestos aromáticos y de resinas pudo ser responsable del endurecimiento observado en los asfaltos, que presentaron una consistencia dura y quebradiza, lo que está de acuerdo con la obtención de índices coloidales elevados. El método empleado permitió establecer correlaciones entre la composición química del asfalto y sus propiedades mecánicas.

In this paper, we present a method based on liquid chromatography column to quantify the chemical composition of asphalt cements manufactured in Colombia, under the environment by determining the SARA fractions. The method was applied to thin layers of asphalt 60/70 and 80/100 to determine changes in the chemical composition of the material after exposure for 12 months in the weather conditions in the city of Bogotá; SARA tests were performed to the original asphalt, 1, 3, 6, 9 and 12 months aged respectively. SARA trials showed that aging caused a decrease in the fraction of aromatics and asphaltenes increased compared to non-aged asphalt. The reduction of aromatics and resins could be responsible for the hardening observed in the asphalt, which had a stiff and brittle consistency; that leads to obtaining higher colloidal index. The performed method established possible correlations between the chemical composition of asphalt and its mechanical properties.

Neste artigo apresentamos um método baseado em cromatografia líquida em coluna para quantificar a composição química dos cimentos asfálticos fabricados em Colômbia, submetidos ao médio ambiente, mediante a determinação das frações SARA. O método foi aplicado sobre películas de asfalto 60/70 e 80/100 para determinar as mudanças na composição química do material depois de ser exposto durante 12 meses às condições de intempérie da cidade de Bogotá; os ensaios de SARA foram efetuados para o asfalto original a 1, 3, 6, 9 e 12 meses respectivamente. Os fraccionamentos SARA evidenciaram que o envelhecimento produziu uma diminuição da fração de aromáticos e um incremento na de asfaltenos com respeito ao asfalto não envelhecido. A diminuição dos compostos aromáticos e de resinas pôde ser responsável pelo endurecimento observado nos asfaltos, que apresentaram uma consistência dura e quebradiça, o que está de acordo com a obtenção de índices coloidais elevados. O método empregado permitiu estabelecer correlações entre a composição química do asfalto e suas propriedades mecânicas.

SEISMOLOGICAL CRITERIA FOR THE SELECTION OF REAL ACCELEROGRAMS FROM THE COLOMBIAN NATIONAL NETWORK OF ACCELEROGRAMS FOR USE IN DYNAMIC ANALYSIS

Utilizar acelerogramas reales para la realización de análisis dinámicos es deseable, ya que contienen información real sobre la naturaleza del movimiento fuerte e indican las características variadas que diferentes sismos en lugares diversos pueden producir. El Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente, NSR-10, contempla el uso de acelerogramas reales en procedimientos cronológicos, especificando un uso de la componente horizontal de mínimo tres acelerogramas diferentes, todos ellos representativos de los movimientos esperados en el terreno. En este trabajo se explora la base de datos de acelerogramas de la Red Nacional de Acelerógrafos de Colombia, RNAC, analizando la disponibilidad de registros para diferentes condiciones de movimiento fuerte para ser usados en análisis dinámicos. Como resultado se identificaron grupos de acelerogramas que podrían utilizarse como datos de entrada para análisis dinámicos. Sin embargo, el análisis efectuado muestra cómo, empleando solo la información de la RNAC, no es posible cumplir totalmente con los requisitos de selección del reglamento colombiano.

The use of real accelerograms as input in dynamic analysis is desirable as they provide realistic information about the nature of the strong ground motion; in addition, accelerograms capture different characteristics that can be produced by earthquakes at different locations. Colombian design code allows for the use of real accelerograms as input to time-history analysis. The horizontal component of a minimum of three different accelerograms is required by the code; all of the accelerograms must be representative of the expected ground motion at the site. In this paper the database of Colombian National Network of Accelerographs (Red Nacional de Acelerógrafos de Colombia, RNAC) is analyzed in order to assess the availability of records for different ground motion characteristics for their use as input in dynamic analysis. Groups of accelerograms that could be used as input for dynamic analysis were identified. However, if only records from the RNAC are used, it is not possible to completely cover the selection requirements specified on the Colombian design code.

Utilizar acelerogramas reais para a realização de análises dinâmicas é desejável, já que contêm informação real sobre a natureza do movimento forte e indicam as características variadas que diferentes sismos em lugares diversos podem produzir. O Regulamento Colombiano de Construção Sismo-Resistente, NSR-10, contempla o uso de acelerogramas reais em procedimentos cronológicos, especificando um uso da componente horizontal de mínimo três acelerogramas diferentes, todos eles representativos dos movimentos esperados no terreno. Neste trabalho explora-se o banco de dados de acelerogramas da Rede Nacional de Acelerógrafos de Colômbia, RNAC, analisando a disponibilidade de registros para diferentes condições de movimento forte para ser usados em análises dinâmicas. Como resultado se identificaram grupos de acelerogramas que poderiam utilizar-se como dados de entrada para análises dinâmicas. No entanto, a análise efetuada mostra como, empregando unicamente a informação da RNAC, não é possível cumprir totalmente com os requisitos de seleção do regulamento colombiano.

MODELING OF THE KINETICS OF ENZYMATIC HYDROLYSIS OF BOVINE PLASMA PROTEINSS

Se utilizó un modelo cinético para estudiar la velocidad de reacción en la hidrólisis de proteínas de plasma de bovino con alcalasa 2,4 L en un reactor batch. Se estudió la influencia de variables como la concentración inicial de sustrato y enzima sobre el grado de hidrólisis y se determinaron los parámetros cinéticos de la ecuación de velocidad, analizando su relación con las variables de trabajo. Se ajustó un modelo cinético de orden cero y desactivación enzimática por sustrato, de segundo orden, así como la relación directa entre la fracción enzima-sustrato y la tasa de formación de productos de hidrólisis.

A kinetic model was used to study the reaction rate of hydrolysis of bovine plasma proteins and alcalase 2.4 L, in a batch reactor. The influence of variables, such as the concentration of initial enzyme substrate and the degree of hydrolysis was studied, and kinetic parameters of the rate equation were determined by analyzing its relationship with the work variables. A zero-order kinetic model and enzyme deactivation by substrate was found, as well as the direct relationship between the fraction of enzyme-substrate and the rate of formation of hydrolysis products.

Utilizou-se um modelo cinético para estudar a velocidade de reação na hidrólise de proteínas de plasma de bovino com alcalasa 2,4 L em um reator batch. Estudou-se a influência de variáveis como a concentração inicial de substrato e enzima sobre o grau de hidrólise e determinaram-se os parâmetros cinéticos da equação de velocidade, analisando sua relação com as variáveis de trabalho. Ajustou-se um modelo cinético de ordem zero e desativação enzimática por substrato, de segunda ordem, bem como a relação direta entre a fração enzimasubstrato e a taxa de formação de produtos de hidrólise.

DESIGN OF A LOW POWER SYSTEM BASED ON FUEL CELLS

The design of a low power system based on a fuel cell and the series interconnection topology is proposed in this paper. The detailed design of the power electronics devices, the small signal and dynamic modeling of the system, and the associated control structures specification, design, and analysis are presented. The converters are designed to protect the fuel cell from current harmonics and high frequency transients, and to provide regulated voltage to the load, which could exhibits both steady state and transient current profiles. The proposed design procedure is applicable to any power system based on fuel cells, and it is illustrated with an experimental H-30 fuel cell prototype, providing satisfactory detailed PSIM simulation and experimental results that validate the paper contributions.

Este artículo presenta el diseño de un sistema de baja potencia basado en pilas de combustible y la topología de interconexión en serie. El artículo incluye el diseño detallado de los dispositivos de electrónica de potencia, el modelado dinámico y de pequeña señal del sistema y la especificación, diseño y análisis de las estructuras de control de los convertidores, que son diseñados para proteger la pila de combustible de los armónicos de corriente y los transitorios de alta frecuencia, además para garantizar un voltaje regulado en la carga, el cual puede exhibir perfiles de corriente de estado estable y transitorios. El diseño propuesto es aplicable a cualquier sistema de potencia basado en pilas de combustible y es ilustrado con la pila de combustible H-30, que muestra resultados satisfactorios en un ambiente de simulación con el software PSIM y en el prototipo experimental, los cuales validan las contribuciones del artículo.

Este artigo apresenta o desenho de um sistema de baixa potência baseado em pilhas de combustível e a topologia de interconexão em série. O artigo inclui o desenho detalhado dos dispositivos de eletrônica de potência, a modelagem dinâmica e de pequeno sinal do sistema e a especificação, desenho e análise das estruturas de controle dos conversores, que são desenhados para proteger a pilha de combustível dos harmônicos de corrente e os transitórios de alta frequência, ademais para garantir uma voltagem regulada na carga, a qual pode exibir perfis de corrente de estado estável e transitórios. O desenho proposto é aplicável a qualquer sistema de potência baseado em pilhas de combustível e é ilustrado com a pilha de combustível H-30, que mostra resultados satisfatórios em um ambiente de simulação com o software PSIM e no protótipo experimental, os quais validam as contribuições do artigo.

BUSINESS PROCESS RETRIEVAL BASED ON BEHAVIORAL SEMANTICS

This paper develops a framework for retrieving business processes considering search requirements based on behavioral semantics properties; it presents a framework called "BeMantics" for retrieving business processes based on structural, linguistics, and behavioral semantics properties. The relevance of the framework is evaluated retrieving business processes from a repository, and collecting a set of relevant business processes manually issued by human judges. The "BeMantics" framework scored high precision values (0.717) but low recall values (0.558), which implies that even when the framework avoided false negatives, it prone to false positives. The highest precision value was scored in the linguistic criterion showing that using semantic inference in the tasks comparison allowed to reduce around 23.6 % the number of false positives. Using semantic inference to compare tasks of business processes can improve the precision; but if the ontologies are from narrow and specific domains, they limit the semantic expressiveness obtained with ontologies from more general domains. Regarding the performance, it can be improved by using a filter phase which indexes business processes taking into account behavioral semantics properties.

El presente artículo desarrolla un entorno para la recuperación de procesos de negocio teniendo en cuenta requisitos de búsqueda basados en semántica de comportamiento. Presenta un entorno denominado "BeMantics", el cual permite recuperar procesos de negocio basado en propiedades lingüísticas, estructurales y de semántica del comportamiento. La relevancia de este entorno es evaluada recuperando procesos de negocio de un repositorio y reuniendo un conjunto de procesos de negocio relevantes emitidos manualmente por jueces humanos. El entorno "BeMantics" logró valores altos de precisión (0,717), pero valores bajos de exhaustividad (0,558), lo cual implica que aun cuando "BeMantics" evitó falsos positivos, fue propenso a los falsos negativos. El valor de mayor precisión fue logrado para el criterio lingüístico, lo cual demuestra que utilizar inferencia semántica en la comparación de tareas permitió reducir el número de falsos positivos en un factor del 23,6 %. El uso de inferencia semántica en la comparación de las tareas de dos procesos de negocio permite mejorar la precisión. Sin embargo, si las ontologías pertenecen a dominios muy específicos pueden limitar la expresividad obtenida utilizando ontologías de dominios más generales. El rendimiento de BeMantics se puede mejorar empleando una fase de filtro que permita indexar procesos de negocio usando propiedades de semántica de comportamiento.

O presente artigo desenvolve um meio para a recuperação de processos de negócio tendo em conta requisitos de busca baseados em semântica de comportamento. Apresenta um meio denominado "BeMantics", o qual permite recuperar processos de negócio baseado em propriedades linguísticas, estruturais e de semântica do comportamento. A relevância deste meio é avaliada recuperando processos de negócio de um repositório, e reunindo um conjunto de processos de negócio relevantes emitidos manualmente por juízes humanos. O meio "BeMantics" conseguiu valores altos de precisão (0,717), mas valores baixos de exaustividade (0,558), o qual implica que ainda que "BeMantics" evitou falsos positivos, foi propenso aos falsos negativos. O valor de maior precisão foi conseguido para o critério linguístico, o qual demonstra que utilizar inferência semântica na comparação de tarefas permitiu reduzir o número de falsos positivos em um fator do 23,6 %. O uso de inferência semântica na comparação das tarefas de dois processos de negócio permite melhorar a precisão. No entanto, se as ontologias pertencem a domínios muito específicos podem limitar a expressividade obtida utilizando ontologias de domínios mais gerais. O rendimento de BeMantics pode ser melhorado empregando uma fase de filtro que permita indexar processos de negócio usando propriedades de semântica de comportamento.

INFLUENCE OF THE STORY STIFFNESS OF REINFORCED CONCRETE FRAME WITH PROPORTIONAL HYSTERETIC DAMPERS ON THE SEISMIC RESPONSE

This paper investigates the influence of the story stiffness of reinforced concrete (R/C) frame on the seismic response of R/C buildings with proportional hysteretic dampers. For this purpose, non-linear time-history analyses were conducted on a series of multi-degree-of-freedom system models that include a wide range of structural parameters and vertical distributions of story stiffnesses and strengths of R/C main frame and dampers. Although the basic purpose of damper installation is to reduce deformation demands, the results of analyses indicate that the story-drift demand on an entire system could be larger than that of the structure without dampers, depending highly on the stiffness and response period of R/C main frame. Moreover, dampers are shown to be more efficient in reducing the story-drift demand when installed into a flexible R/C main frame.

Este artículo investiga la influencia de la rigidez de piso del pórtico de concreto reforzado sobre la respuesta sísmica de edificaciones de concreto equipadas con disipadores histeréticos proporcionales. Para esto, fueron llevados a cabo análisis cronológicos no lineales sobre una serie de modelos de sistemas de múltiples grados de libertad. Los modelos incluyen un amplio rango de parámetros estructurales y diferentes distribuciones en altura de rigideces y resistencias de piso del pórtico principal de concreto y de los disipadores. Aunque el objetivo básico de instalar disipadores sea reducir la demanda de deformación en la estructura, los resultados de los análisis indican que la demanda de deriva de piso del sistema completo puede ser incluso más grande que la de la edificación sin disipadores, dependiendo en gran medida de la rigidez y del período de respuesta del pórtico principal de concreto. Por otra parte, se muestra que los disipadores son más eficientes para reducir la demanda de deriva de piso cuando se instalan en pórticos flexibles de concreto.

Este artigo pesquisa a influência da rigidez de andar do pórtico de concreto reforçado sobre a resposta sísmica de edificações de concreto equipadas com dissipadores histeréticos proporcionais. Para isto, foram levadas a cabo análises cronológicas não lineares sobre uma série de modelos de sistemas de múltiplos graus de liberdade. Os modelos incluem uma ampla faixa de parâmetros estruturais e diferentes distribuições em altura de rigidezes e resistências de andar do pórtico principal de concreto e dos dissipadores. Ainda que o objetivo básico de instalar dissipadores seja reduzir a demanda de deformação na estrutura, os resultados das análises indicam que a demanda de deriva de andar do sistema completo pode ser inclusive maior do que a edificação sem dissipadores, dependendo em grande parte da rigidez e do período de resposta do pórtico principal de concreto. Por outra parte, mostra-se que os dissipadores são mais eficientes para reduzir a demanda de deriva de andar quando são instalados em pórticos flexíveis de concreto.

TOFD IMAGING SYSTEM IN NONDESTRUCTIVE TESTS

En el presente trabajo se muestra cómo la simbiosis de dos disciplinas, ingeniería de software y técnicas ultrasónicas, hizo posible el desarrollo de un sistema de ensayos no destructivos para formación de imágenes TOFD, que además permite independizar la aplicación respecto de las herramientas para cómputo comerciales. Se ilustra la incorporación de tres algoritmos al sistema y se prueban mediante el examen a una probeta metálica que contiene un defecto visible. El núcleo del sistema es una tarjeta de ultrasonido controlada por medio de una aplicación para computador diseñada en .NET.

This paper shows how the symbiosis of two disciplines, software engineering and ultrasonic techniques, made possible the development of a nondestructive testing system for TOFD imaging, and it also allowed to make the application of commercial computation tools independent. It illustrates the addition of three algorithms to the system, and they are tested by examining a metal cylinder containing a visible defect. The core of the system is an ultrasound card controlled through a computer application designed in.NET.

No presente trabalho mostra-se como a simbiose de duas disciplinas, engenharia de software e técnicas ultrassônicas, fez possível o desenvolvimento de um sistema de ensaios não destrutivos para formação de imagens TOFD, que ademais permite independizar a aplicação respeito das ferramentas para cômputo comerciais. Ilustra-se a incorporação de três algoritmos ao sistema, e provam-se mediante o exame a uma proveta metálica que contém um defeito visível. O núcleo do sistema é um cartão de ultrassom controlado por médio de uma aplicação para computador desenhada em .NET.

PERFORMANCE EVALUATION OF WIRELESS SENSOR NETWORKS IMPROVED WITH MOBILE AGENTS

La reconfiguración, reprogramación y despliegue de nuevas tareas computacionales en redes inalámbricas de sensores es un problema no resuelto satisfactoriamente en la actualidad. Este artículo propone la evaluación del desempeño en redes inalámbricas de sensores mejoradas con agentes móviles inteligentes como mecanismo de reprogramación autónoma. El método utilizado para la evaluación del desempeño se fundamenta en la medida del consumo de energía durante el proceso de migración de los agentes móviles inteligentes entre los nodos sensores y en el cálculo del tiempo de convergencia de la red, definido como el tiempo que tarda la red en pasar de un estado a otro; en los experimentos se refiere al retardo durante el cambio del tiempo de muestreo para toda la red. La solución más eficiente, que fue probada y evaluada en una red inalámbrica formada por 40 nodos que detectan fugas de amoniaco en tiempo real, determinó que el punto clave consiste en disminuir el consumo de energía producto de las confirmaciones y retransmisiones innecesarias de datos y procedimientos, desde los nodos sensores hasta la estación base. Este hecho representa, además de la disminución en el consumo energético, un ahorro significativo en el tiempo de convergencia de la red.

The reconfiguration, reprogramming, and deployment of new computational tasks in wireless sensor networks are complex and represent a problem satisfactorily unresolved at present. The aim of this paper is to propose the performance evaluation of the use of mobile intelligent agents as autonomous rescheduling mechanism in such networks. The method used for performance evaluation is done by measuring the energy consumption in the migration of mobile intelligent agents among the sensor nodes of the system and calculating the convergence time of the network, defined as the time it takes for the network to move from one state to another; in experiments it refers to the delay in changing the sampling time for the entire network. The most efficient solution, which was tested and evaluated in a network is composed of 40 nodes that detect in real time ammonia leaks, determined that the key issue is to reduce the expenditure of unnecessary energy in transmission from the wireless sensors to the base station, while avoiding unnecessary confirmations and transmissions of data and procedures among sensor nodes. This fact represents besides the reduction in the network energy consumption, a very significant saving for convergence time of the network.

A reconfiguração, reprogramação e implantação de novas tarefas computacionais em redes de sensores sem fio é um problema não resolvido de modo satisfatório na atualidade. Este artigo propõe a avaliação do desempenho em redes de sensores sem fio melhoradas com agentes móveis inteligentes como mecanismo de reprogramação autônoma. O método utilizado para a avaliação do desempenho fundamenta-se na medida do consumo de energia durante o processo de migração dos agentes móveis inteligentes entre os nós sensores e no cálculo do tempo de convergência da rede, definido como o tempo que demora a rede de passar de um estado a outro; nos experimentos se refere ao retardo durante a mudança do tempo de amostragem para toda a rede. A solução mais eficiente, que foi provada e avaliada em uma rede sem fio formada por 40 nós que detectam fugas de amoníaco em tempo real, determinou que o ponto-chave consiste em diminuir o consumo de energia, produto das confirmações e retransmissões desnecessárias de dados e procedimentos, desde os nós sensores até a estação base. Este fato representa, além da diminuição no consumo energético, uma poupança significativa no tempo de convergência da rede.

DESIGN OF A RAIL-TO-RAIL AMPLIFIER WITH 0.18 µm TECHNOLOGY

En este artículo se realiza el análisis, diseño y simulación de un amplificador rail to rail R-R (riel a riel) a la entrada y a la salida utilizando una fuente sencilla de 3,3 V. La tecnología usada fue CMOS TSMC de 0,18 µm, de bajo costo relativo para uso académico. El proceso de implementación se hizo con herramientas industrial Synopsys. En el artículo se detalla la etapa de entrada R-R complementaria, se describen el circuito sumador y la etapa de salida R-R clase AB. Finalmente, se muestran el layout definitivo y los resultados de la evaluación del diseño.

This paper shows the full analysis, design and simulation of a 3.3 V CMOS input/output rail to rail or R-R operational amplifier using the design kit for the Synopsys tools. The technology used was CMOS TSMC 0.18µm whose cost is low for academic purposes. This paper details the complementary input stage R-R, the summing circuit and the R-R output stage class AB. At last the final layout and the results of simulation are shown.

Em este artigo realiza-se a análise, desenho e simulação de um amplificador rail to rail R-R (trilho a trilho) à entrada e à saída utilizando uma fonte singela de 3,3 V. A tecnologia usada foi CMOS TSMC de 0,18 µm, de relativo baixo custo para uso acadêmico. O processo de implementação realizou-se com ferramentas industrial Synopsys. No artigo detalha-se a etapa de entrada R-R complementar, descreve-se o circuito somador e a etapa de saída R-R classe AB. Finalmente, mostra-se o layout definitivo e os resultados da avaliação do desenho.

APPLICATION OF NEURAL NETWORKS IN CLASSIFICATION OF CLAYS

Las arcillas son la materia prima fundamental en la fabricación de productos para el sector constructor tales como baldosas, enchapes, pavimentos y ladrillos. Las pequeñas y medianas industrias ladrilleras por lo general utilizan arcillas de diverso origen mineralógico, clasificadas para formular sus mezclas con base en la experiencia del equipo de personas responsables de la producción; la incertidumbre asociada con este método causa que una parte de sus productos se rechacen después de fabricados, porque sus propiedades no cumplen las especificaciones técnicas. En este artículo se presenta una metodología basada en redes neuronales que permite clasificar, con base en sus propiedades, las arcillas que se van a usar para componer las pastas, con el propósito de disminuir la cantidad de producto rechazado. Se emplearon diversas topologías de red para la clasificación, lo cual permitió encontrar una capaz de predecir las muestras de entrenamiento y prueba con 97,79 % y 94,12 % de precisión, respectivamente.

Clays are the main raw material in the manufacture of products for the construction sector, such as tile, veneer, flooring and bricks. Small and medium enterprises generally use brick clays of different mineralogical origin, classified in order to formulate their mixtures according to the production team experience; the uncertainty associated with this method causes that a portion of their manufactured products are rejected, because their properties do not meet the technical specifications. This paper presents a methodology based on neural networks for classification of clays, based on the clay properties to be used to make the pasta, with the aim of reducing the number of rejected products. It used different network topologies for classification, and chose the one which have been found capable to predict the training and testing samples with an accuracy of 97.79 % and 94.12 %, respectively.

As argilas são a matéria prima fundamental na fabricação de produtos para o setor construtor tais como baldosas, revestimentos, pavimentos e tijolos. As pequenas e médias indústrias de tijolos geralmente utilizam argilas de diversa origem mineralógica, classificadas para formular suas misturas com base na experiência da equipe de pessoas responsáveis pela produção; a incerteza associada com este método causa que uma parte de seus produtos se rejeite depois de fabricados, porque suas propriedades não cumprem as especificações técnicas. Em este artigo apresenta-se uma metodologia baseada em redes neuronais que permite classificar, com base em suas propriedades, as argilas que se vão usar para compor as massas, com o propósito de diminuir a quantidade de produto rejeitado. Empregaram-se diversas topologias de rede para a classificação, o qual permitiu encontrar uma capaz de predizer as mostras de treinamento e prova com 97,79 % e 94,12 % de precisão, respectivamente.

SOLVING OF SCHOOL BUS ROUTING PROBLEM BY ANT COLONY OPTIMIZATION

The school bus routing problem (SBRP) seeks to plan an efficient schedule of a fleet of school buses that must pick up students from various bus stops and deliver them by satisfying various constraints: maximum capacity of the bus, maximum riding time of students, time window to arrive to school. In this paper, we consider a case study of SBRP for a school in Bogotá, Colombia. The problem is solved using ant colony optimization (ACO). Computational experiments are performed using real data. Results lead to increased bus utilization and reduction in transportation times with on-time delivery to the school. The proposed decision-aid tool has shown its usefulness for actual decision-making at the school: it outperforms current routing by reducing the total distance traveled by 8.3 % and 21.4 % respectively in the morning and in the afternoon.

El problema de ruteo de buses escolares (SBRP) busca encontrar el programa más eficiente para una flota de buses escolares que deben recoger y despachar estudiantes en varias paradas de bus satisfaciendo varias restricciones: capacidad máxima del bus, máximo tiempo de recorrido de los estudiantes, ventanas de tiempo para la llegada al colegio. En este artículo se considera un caso de estudio de un problema SBRP para un colegio en Bogotá, Colombia. El problema se resuelve usando la metaheurística de colonia de hormigas (ACO). Los experimentos computacionales se realizan empleando datos reales. Los resultados muestran el incremento en el nivel de utilización de los buses y una reducción en los tiempos de transporte con despacho a tiempo en el colegio. La herramienta ha mostrado su utilidad para la planeación regular de buses en el colegio: se redujo la distancia total recorrida en 8,3 % en la mañana y en 21,4 % en la tarde.

O problema de roteamento de ônibus escolares (SBRP) busca encontrar o programa mais eficiente para uma frota de ônibus escolares que devem recolher e despachar estudantes em várias paradas de ônibus satisfazendo várias restrições: capacidade máxima do ônibus, máximo tempo de percurso dos estudantes, janelas de tempo para a chegada ao colégio. Em este artigo considera-se um caso de estudo de um problema SBRP para um colégio em Bogotá, Colômbia. O problema resolve-se usando a meta-heurística de colônia de formigas (ACO). Os experimentos computacionais realizam-se empregando dados reais. Os resultados mostram o incremento no nível de utilização dos ônibus e uma redução nos tempos de transporte com despacho a tempo no colégio. A ferramenta tem mostrado sua utilidade para o planejamento regular de ônibus no colégio: reduziu-se a distância total percorrida em 8,3 % na manhã e em 21,4 % na tarde.

EVALUATION OF HMA CRACKING RESISTANCE AS A FUNCTION OF LABORATORY AGING BASED ON THE DIRECT-TENSION TEST

Hot mix asphalt (HMA) is a heterogeneous composite material of asphalt-binder, aggregates, air voids, and other additives including lime, fibers, etc., predominantly used for pavement construction. With time, the HMA mix ages, which leads to changes in the material properties and response behavior. This paper documents a laboratory study that was conducted to evaluate the suitability of the direct-tension (DT) test to assess the effects of asphalt-binder aging on the HMA mix fracture properties and cracking-resistance potential. Two dense-graded HMA mixes were subjected to different laboratory aging exposure conditions and then tested with the DT test. From this test, the HMA mix fracture response was characterized in terms of the tensile strength, tensile strain at peak failure load, stiffness, and fracture energy. Overall, the results indicated that asphalt-binder aging has a detrimental effect on the fracture response and cracking-resistance of HMA mixes, which can be captured based on the DT test. Therefore, the asphalt-binder aging needs to be considered and properly accounted for during the material design and analysis stages of HMA mixes. However, research with more HMA mixes and correlation with field data is strongly recommended to validate the laboratory findings reported in this paper.

La mezcla asfáltica en caliente (MAC) es un material compuesto, heterogéneo, integrado por cemento asfáltico (o asfalto), agregados, vacíos y otros aditivos incluyendo cal, fibras, etc., usado predominantemente para la construcción de pavimentos. A lo largo del tiempo, la MAC sufre envejecimiento, lo cual conlleva cambios en las propiedades del material y en su respuesta. Este artículo documenta un estudio de laboratorio llevado a cabo para evaluar la posibilidad de emplear el ensayo de tensión directa (TD) para determinar los efectos del envejecimiento del asfalto sobre las propiedades de fractura y resistencia al agrietamiento de MAC. Dos MAC de gradación densa fueron sometidas a diferentes condiciones de envejecimiento en laboratorio y luego sometidas al ensayo de TD. A partir de este ensayo, el comportamiento ante fractura se caracterizó en términos de la resistencia a tensión, deformación unitaria de tensión a la carga de falla, rigidez y energía de fractura. En general, los resultados indicaron que el envejecimiento por oxidación del asfalto tiene un efecto negativo sobre la respuesta ante fractura y la resistencia al agrietamiento de la MAC, el cual puede ser captado por medio del ensayo de TD. Por lo tanto, el envejecimiento del asfalto debe ser considerado y cuantificado en forma adecuada durante el diseño y análisis de la MAC. Sin embargo, se recomienda adelantar investigación adicional con otras mezclas y correlacionar resultados con datos de campo para validar la información de laboratorio reportada en este artículo.

A mistura asfáltica em quente (MAQ) é um material composto, heterogéneo, integrado por cimento asfáltico (ou asfalto), agregados, vazios e outros aditivos incluindo cal, fibras, etc., usado predominantemente para a construção de pavimentos. Ao longo do tempo, a MAC sofre envelhecimento, o qual implica mudanças nas propriedades do material e em sua resposta. Este artigo documenta um estudo de laboratório levado a cabo para avaliar a possibilidade de empregar o ensaio de tensão direta (TD) para determinar os efeitos do envelhecimento do asfalto sobre as propriedades de fratura e resistência à rachadura de MAC. Dois MAC de gradação densa foram submetidas a diferentes condições de envelhecimento em laboratório e depois submetidas ao ensaio de TD. A partir deste ensaio, o comportamento à fratura caracterizou-se em termos da resistência a tensão, deformação unitária de tensão à carga de falha, rigidez e energia de fratura. Em geral, os resultados indicaram que o envelhecimento por oxidação do asfalto tem um efeito negativo sobre a resposta à fratura e a resistência à rachadura da MAC, o qual pode ser captado através do ensaio de TD. Portanto, o envelhecimento do asfalto deve ser considerado e quantificado em forma adequada durante o desenho e análise da MAC. No entanto, recomenda-se fazer pesquisa adicional com outras misturas e correlacionar resultados com dados de campo para validar a informação de laboratório reportada em este artigo.