01 - Doutorado - Engenharia Elétrica
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Item Attitude-Independent magnetometer calibration including time-varying bias using a helmholtz coil powered by a howland current source(2023-04-20) Batista, Daniel Strufaldi; Melo, Leonimer Flávio de; Granziera Júnior, Francisco; Tosin, Marcelo Carvalho; Silva, William Reis; Silva, Felipe Oliveira eAs medidas de magnetômetros são uma fonte confiável de informações para diversos sistemas de controle e determinação de atitude. Por exemplo, nanossatélites, veículos aéreos não tripulados, aeronaves e muitos outros sistemas utilizam as leituras de sensores magnéticos. Além disso, o uso de sensores magnéticos de baixo custo aumentou exponencialmente, em missões espaciais e outras aplicações, como consequência do avanço de pequenas espaçonaves e aeronaves nas últimas décadas. Esses sistemas são geralmente construídos em torno de designs menores e de baixo custo e, consequentemente, essas aplicações geralmente dependem de informações fornecidas por sensores MEMS (sistemas microeletromecânicos) de baixo custo. Portanto, a calibração de sensores magnéticos de baixo custo é essencial para garantir a precisão, por exemplo, de sistemas de determinação de atitude que utilizam as informações do campo geomagnético terrestre. No entanto, o avanço das espaçonaves de menor tamanho também adiciona outro problema à calibração dos sensores devido aos sistemas eletrônicos e correntes elétricas presentes ao redor do sensor. Isso pode causar interferências variáveis no tempo nas medições dos sensores, como na forma de bias. Nesse sentido, esta tese aborda o problema de calibração de sensores magnéticos de baixo custo considerando interferências variáveis ao longo do tempo. Uma das contribuições desta tese é o estimador utilizado para encontrar os parâmetros de calibração, onde é proposta a aplicação direita de um estimador de mínimos quadrados não lineares para encontrar os parâmetros de calibração do modelo não linear de magnetômetros proposto no algoritmo Extended Two-Step. A tese também aborda a expansão deste algoritmo para incluir bias variáveis ao longo do tempo. Além disso, esta tese propõe uma metodologia para investigar experimentalmente a calibração dos sensores utilizando um simulador de campos magnéticos. Por conseguinte, outra contribuição desta tese é uma metodologia para usar uma bobina de Helmholtz de três eixos a fim de avaliar a calibração de magnetômetros suscetíveis a interferências variáveis ao longo do tempo. O simulador de campos magnéticos deve gerar estes campos em malha aberta (sem um controlador atuando na malha do campo magnético) para fornecer uma bancada de teste adequada para o problema. Portanto, a tese descreve o simulador, composto pela bobina de Helmholtz, um sistema de simulações Hardware-in-the-Loop (HiL) e uma Fonte de Corrente de Howland (HCS), e demonstra como calibrar este setup. O sistema calibrado é usado para gerar campos magnéticos em malha aberta para calibrar magnetômetros sujeitos a interferências variáveis no tempo. Outro tópico desta tese é a fonte de corrente empregada no simulador. Uma fonte de corrente elétrica precisa e estável é essencial para garantir a precisão do campo magnético gerado. Assim, outra contribuição da tese é a análise e os resultados da fonte HCS de alta potência usando amplificadores operacionais de alta potência. A HCS é uma fonte de corrente controlada por tensão linear tipicamente empregada em aplicações de baixa corrente, como as biomédicas, porém apesar do seu amplo uso nessas aplicações e correlatas, a literatura carece de sua análise de erro em condições de corrente mais alta. Dessa forma, este trabalho traz duas contribuições em relação à HCS. Primeiramente, discute como projetar de maneira casada o circuito da HCS de potência em conjunto com o simulador de campos magnéticos. Em segundo lugar, apresenta um estudo detalhado e a análise prática da HCS usando amplificadores de alta potência para aplicações em baixa frequência, com altos requisitos de linearidade e acurácia na corrente elétricaItem Eficiência de recursos sob equidade de taxa em sistemas NOMA, MIMO-NOMA e LSA-MIMO PDMA(2022-12-29) Jacob, Jaime Laelson; Abrão, Taufik; Vieira, Flávio Henrique Teles; Lima, Francisco Rafael Marques; Marinello Filho, José Carlos; Osorio, Diana Pamela MoyaAnalisa-se neste trabalho o compromisso entre a eficiência energética (EE - Energy Efficiency) e eficiência espectral (SE - Spectral Efficiency) de múltiplo acesso não ortogonal (NOMA - Non-Orthogonal Multiple Access), sistemas de múltiplas entradas e múltiplas saídas (MIMO - Multiple Input Multiple Output) combinados aos esquemas NOMA e MIMO-NOMA, bem como ao esquema de acesso múltiplo por divisão de padrões (PDMA - Pattern Division Multiple Acces) e ao MIMO massivo (mMIMO - Massive MIMO) em enlaces de descida (DL - Downlink) sob a restrição de equidade de taxa. Este compromisso entre EE e SE, denominado eficiência de recursos (RE - Resource Efficiency) é analisado para diferentes números de usuários por célula no NOMA. Obtêm-se o número de usuários por cluster na configuração MIMO-NOMA que resulta na máxima EE a partir da equidade de máxima taxa. Combinamos também o sistema mMIMO ao PDMA para oferecer suporte eficiente aos serviços de banda larga móvel avançada (eMBB - Enhanced Mobile Broadband), Comunicação Massiva do Tipo Máquina (mMTC - Massive Machine Type Communication). e Comunicações Ultra-Confiáveis e de Baixa Latência (uRLLC - Ultra-Reliable and Low Latency Communications) em sistemas da quinta geração (5G - Fifth Generation) e além da 5G (B5G - Beyond 5G); seleciona-se matrizes padrão que melhor atendem os requisitos heterogêneos desses serviços. A primeira parte desse trabalho trata da otimização da proporção de potência alocada para cada usuário nos sistemas NOMA. Na segunda parte, investigamos o compromisso EE-SE em sistemas MIMO-NOMA, considerando o DL, sob a restrição de mesma taxa entre os usuários. Essa restrição visa garantir a máxima equidade de taxa para todos os usuários ativos no sistema. Na terceira parte, o compromisso SE-EE foi formulado como um problema de otimização multi-objetivo (MOO - Multi-Objective Optimization) para o sistema MIMO-NOMA mantendo-se as restrições definidas anteriormente. O problema de otimização foi resolvido primordialmente adotando-se o método de escalarização ( ?- C – ?-Constraint) combinado a técnicas de programação não linear (NLP - Nonlinear Programming), particularmente a programação quadrática sequencial (SQP- Sequential Quadratic Programming) e o método de Dinkelback (DK). Finalmente, foram analisadas e comparadas várias matrizes PDMA disponíveis na literatura com características favoráveis ao atendimento dos requisitos impostos pelos diferentes serviços 5G, com uso da EE e outras métricas para a seleção da matriz padrão que melhor atende aos quesitos conflitantes em sistemas mMIMO PDMA. Resultados numéricos revelam que é possível identificar a melhor matriz padrão do sistema mMIMO PDMA que atenda requisitos conflitantes de cada um dos modos de uso 5G separadamente ou simultaneamente. No sistema NOMA, pode-se encontrar o ponto de equilíbrio entre EE e a soma de taxas para cada cenário do sistema, bem como o melhor ponto de operação de RE. Mostra-se ainda que o número total de usuários atinge a máxima EE em cada configuração cluster-usuários analisada. Resultados para a relação EE-SE no sistema MIMO-NOMA demonstraram a habilidade do método ?-C em encontrar diversidade de soluções na fronteira de ParetoItem Physical layer optimization, multiple access, and energy efficiency in extra-large scale massive MIMO and wireless networks aided by reconfigurable intelligent surfaces(2024-03-01) Souza, João Henrique Inácio de; Abrão, Taufik; Klautau Júnior, Aldebaro Barreto da Rocha; Sadok, Djamel Fawzi Hadj; Rebelatto, João Luiz; Souza, Richard Demo; Marinello Filho, José CarlosThe mobile networks beyond the fifth generation (B5G) must be designed to supply an increasing demand for connectivity, coming not only from established applications but also from emerging ones that surge with progressively ambitious communication requirements. To that end, physical layer technologies such as extra-large scale massive multiple-input multiple-output (XL-MIMO) and reconfigurable intelligent surfaces (RISs) have been considered for integrating the specifications of the next-generation networks aiming to boost the key performance indicators (KPIs). XL-MIMO encompasses communication systems where the base station is equipped with a physically large antenna array, with hundreds to thousands of half-wavelength-spaced antennas. Seen as an evolution of massive MIMO, in XL-MIMO systems, the array provides extra spatial degrees of freedom (DoFs) that can be explored to spatially multiplex many users with high data rates. Furthermore, an RIS is a thin sheet of composite material equipped with electronic circuits that can be programmed to change the characteristics of the incoming electromagnetic field. It can be used to coherently reflect radio signals, enhancing the wireless channel in arbitrary spots of the service area, relying on low-cost and energy-efficient hardware. To unlock the potential of XL-MIMO and RIS, it is necessary to solve open research questions concerning channel modeling, system design, and optimization strategies. Addressing the challenges faced in the development of these technologies, this thesis investigates the applicability of XL-MIMO and RIS to leverage the communication KPIs in the B5G networks. Based on the B5G usage scenarios, it focuses on four objectives: 1) providing high data rates and supporting high connection density for gigabit per second communication; 2) enabling energy-efficient wireless communication for the Internet of Things (IoT); 3) providing reliable and low-latency communication for mission-critical applications; and 4) investigating the potential of RISs to program aspects of the wireless channel. Regarding XL-MIMO, to support multi-user communication in crowded environments, a strategy for system optimization is proposed to efficiently explore all the DoFs provided by the high-aperture array. Furthermore, concerning RIS, the energy efficiency of RIS-aided IoT networks is analyzed, producing relevant insights for system design aiming to extend the devices’ battery lifetime and enhance the network coverage. Moreover, a multiple access scheme to multiplex hybrid traffic is proposed, using the RIS to support the coexistence through network resource sharing of mission-critical services along with broadband communication services. Finally, tackling the integration of the RIS controllability and exploring its capability of shaping the wireless channel, a method is proposed to control the channel temporal statistics by using an RIS with time-varying stochastic configurations. In short, this thesis presents methods, procedures, and algorithms to implement XL-MIMO systems and RISs in the B5G networks, accompanied by comprehensive evaluations of the system trade-offs in terms of relevant KPIs, including spectral efficiency, energy efficiency, outage probability, and latency.Item Desenvolvimento e análise de modelo robótico baseado na Plataforma Stewart-Gough aplicado à simulação de tremores de Parkinson(2023-09-27) Fajardo Junior, Jair; Melo, Leonimer Flávio de; Agulhari, Cristiano Marcos; Souza, Reginaldo Nunes de; França, José Alexandre de; Granziera Júnior, Francisco; Ló, Thiago BerticelliA Doença de Parkinson é uma enfermidade neurodegenerativa progressiva mais conhecida pelas implicações ao sistema motor, resultando em movimentos involuntários conhecidos como tremores. Buscando uma solução não invasiva, diversos trabalhos tem utilizado tecnologias vestíveis para avaliação de características específicas dos tremores e por meio de algoritmos especializados, se propõem a identificar padrões nos tremores e posteriormente realizar supressão destes movimentos involuntários, utilizando atuadores posicionados em juntas específicas como o punho. No entanto, o desenvolvimento de tais tecnologias depende, em sua maioria, de pacientes para testes presenciais, implicando em dificuldades tanto para os enfermos quanto para os pesquisadores. Assim, pretende-se desenvolver um sistema mecatrônico baseado na plataforma Stewart-Gough, que simule de forma satisfatória os movimentos de tremor causados pela doença de Parkinson. Neste trabalho, foi desenvolvido um simulador em ambiente computacional baseado no modelo cinemático e dinâmico da plataforma Stewart, para realizar testes e avaliar se o mecanismo robótico é capaz de replicar os movimentos de tremor de repouso causado pela DP na mão. O modelo foi desenvolvido em um ambiente de simulação utilizando a Biblioteca Simscape Multibody do Matlab, possibilitando estudos do espaço de trabalho, resposta dos motores ao estímulo em uma determinada faixa de frequência de tremores, bem como o torque fornecido pelos motores. Além disso, por meio de dados reais de pacientes portadores da Doença de Parkinson, foram realizados testes de reprodução dos sinais capturados. O modelo foi capaz de replicar os sinais de entrada com um coeficiente de correlação de Pearson de 0,94 em média. Este estudo antecede a construção de uma plataforma real, sendo importante avaliar como a cinemática e dinâmica dos movimentos funcionam durante a execução. O sistema tem como objetivo realizar testes preliminares com tremor sem a necessidade da presença do paciente, possibilitando a simulação da evolução da doença de Parkinson, variações nos movimentos do tremor, tanto em sua forma e amplitude, quanto no espectro da frequência. Essa implementação pode ajudar na comparação entre técnicas de supressão e auxiliar no desenvolvimento de novas tecnologias.Item Sistema de detecção de intrusão baseado em anomalias de redes utilizando redes neurais profundas(2023-04-19) Novaes, Matheus Pereira de; Proença Junior, Mário Lemes; Manhas Jr., Elieser Botelho; Oliveira, José Palazzo Moreira de; Assis, Marcos Vinicius Oliveira de; Melo, Leonimer Flávio de; Mauri, Jaime LloretNos últimos anos, com a introdução de novos dispositivos, tais como os introduzidos pelo paradigma de Internet das Coisas (Internet of Things - IoT), os sistemas de redes de computadores têm se tornado estruturas complexas de gerenciamento e controle. A principal razão para isso é a quantidade de dispositivos heterogêneos que compõem a rede. O paradigma de Redes Definidas por Software (Software-Defined Networking - SDN) introduziu ferramentas para simplificar a configuração e o gerenciamento, além de possibilitar inovações mais significativas em redes de comunicação. A SDN permite o gerenciamento centralizado da rede, cujo controle é dissociado do plano de encaminhamento e centralizado em um controlador. A centralização da lógica de controle pode se tornar um alvo ideal para ataques de agentes maliciosos, principalmente os ataques distribuídos de negação de serviço (Distributed Denial of Service - DDoS). Consequentemente, é indispensável o emprego de mecanismos de defesa para garantir a operabilidade da rede, aplicando técnicas para a detecção e a mitigação de ataques. Esta tese tem como objetivo explorar a capacidade de generalização dos métodos de Deep Learning para propor e desenvolver uma solução arquitetural de detecção e mitigação de anomalias em redes SDN. Para isso, dois sistemas modulares de detecção de anomalias foram desenvolvidos. No primeiro, foi empregada uma arquitetura de rede neural profunda recorrente, a Long Short-Term Memory (LSTM), em conjunto com a lógica Fuzzy para detecção de ataques de Portscan e DDoS. O segundo sistema foi aplicado treinamento Adversarial, que usa o framework Generative Adversarial Network (GAN) para detectar ataques DDoS recentes. O desempenho dos sistemas propostos foi avaliado em diferentes cenários e comparado com outros métodos, presentes na literatura e desenvolvidos com o mesmo propósito. Por meio do emprego de métricas e testes de desempenho, os resultados obtidos demonstram que os sistemas foram eficientes na detecção e na mitigação da ocorrência de eventos anômalos nos cenários avaliados.Item Localização, pré-distorção, pré-equalização e mitigação do crosstalk em sistemas VLC-OFDMMathias, Luis Carlos; Abrão, Taufik [Orientador]; Laureto, Edson; Casella, Ivan Roberto Santana; Marinello Filho, José Carlos; Scalassara, Paulo RogérioResumo: A multiplexação por divisão de frequências ortogonais (OFDM) tem sido amplamente aplicada em sistemas de comunicação por luz (VLC) devido às características de eficiência espectral e de combate à interferência intersimbólica e à seletividade do canal Neste paradigma, a primeira parte desta tese aborda de forma original a integração da funcionalidade da localização indoor de um receptor móvel ao sistema OFDM-VLC Para isto, utiliza o esquema OFDM com óptica espacial, possibilitando a discriminação dos sinais ópticos capturados no receptor que foram transmitidos pelos diversos diodos emissores de luz (LEDs) a partir da infraestrutura de iluminação Foram analisados via simulação numérica e de forma extensiva o estimador por ângulo de chegada (AoA), o estimador por intensidade do sinal recebido (RSS) e algumas de suas variações Utilizando o resultado da estimação por AoA ponderado como ponto inicial de busca do estimador por RSS, foi possível o aumento da probabilidade de convergência, redução da raiz quadrada do erro quadrático médio (RMSE) e número de iterações Também é avaliada a complexidade computacional dos estimadores analisados Um melhor fator de clipping é obtido através da análise da precisão do localizador e da capacidade de transmissão de dados Por fim, os resultados numéricos demonstraram eficácia, robustez e eficiência da arquitetura proposta A segunda parte desta tese propõe uma arquitetura original com um esquema de pré-distorção digital para a correção da não linearidade do LED, acrescido de um esquema de pré-equalização para a mitigação do efeito de seletividade em frequência do conjunto transmissor LED mais fotorreceptor Os dois esquemas apresentados utilizam de uma mesma realimentação luminosa que é realizada por um dispositivo receptor auxiliar acoplado à luminária Deste modo, todo o processamento do sinal envolvido é realizado no transmissor não exigindo overhead Mediante o desenvolvimento de um arranjo experimental automatizado, confirmou-se o efeito da não linearidade do LED em função da temperatura, corroborando a pertinência e eficácia da proposta Por fim, ao permitir a linearização do sinal de luz transmitido e a manutenção de uma relação sinal-ruído média em nas subportadoras OFDM, a melhoria de desempenho da taxa de erro de bit (BER) é confirmada, tanto numericamente, como pelo arranjo experimental dedicado desenvolvido A terceira parte desta tese propõe um esquema de mitigação do efeito crosstalk gerado pela sobreposição espectral de canais VLC obtidos por multiplexação por comprimento de onda (WDM) O crosstalk degrada a performance do sistema WDM devido os canais adjacentes gerarem interferência no canal de interesse O sistema WDM constituído por uma tríade de LEDs transmissores de cores vermelho-verde-azul e seus respectivos filtros de cores no receptor VLC é modelado, sendo os seus parâmetros estimados pelo sistema proposto, permitindo a mitigação deste efeito mediante a aplicação de um equalizador por forçagem a zero Tais parâmetros também foram estimados mediante medições do comportamento espectral de emissão dos LEDs e dos filtros ópticos utilizados Ademais, o sistema foi simulado numericamente demonstrando efetividade mediante avaliações da BER, sob diferentes ordens de modulação M-QAM nas subportadoras OFDMItem Prototype filter design for FBMC systems via convex optimizationKobayashi, Ricardo Tadashi; Abrão, Taufik [Orientador]; Panazio, Cristiano Magalhães; Marinello, José Carlos; Scalassara, Paulo Rogério; Nascimento, Vitor HeloizResumo: Nos últimos anos, sistemas 5G se tornaram um dos principais tópicos de discussão em telecomunicações Como a Quinta Geração de Telefonia Móvel prevê o suporte de uma nova gama de serviços com requisitos exigentes, espera-se uma mudança de paradigma na atual tecnologia de telecomunicações Como exemplo, o acesso ao meio realizado através de formas de onda diferentes da Multiplexação por Divisão de Frequências Ortogonais (OFDM) é factível e possui diversas vantagens Em particular, a multiplexação via Banco de Filtros Multiportadora (FBMC) é uma forma de onda não ortogonal promissora dado seu alto desempenho espectral, resiliência a dispersões no tempo e frequência, e não dependência de prefixos cíclicos Desta forma, este trabalho estuda a multiplexação FBMC como tecnologia candidata a sistemas 5G, provendo uma rica discussão sobre banco de filtros e novos projetos de filtros protótipos para tal esquema de multiplexação Logo, este trabalho concentra-se no desenvolvimento de filtros protótipo com o auxílio da Programação SemiDefinida (SDP) e Programação Quadrática com Restrições Quadráticas (QCQP) Inicialmente, este trabalho propõe filtros de baixo comprimento e características de reconstrução quase perfeitas Além disso, três filtros protótipos com baixa emissão de energia fora de banda e rápido decaimento espectral são propostos para melhorar o desempenho global de sistemas FBMC Finalmente, são estudados os efeitos do filtro protótipo na reconstrução de símbolos em sistemas FBMC Desta forma, esta tese oferece um panorama sólido sobre sistemas FBMC, contribuindo para o desenvolvimento desta tecnologia e sua aplicação em sistemas de telecomunicações emergentesItem Fault detection, reliability, efficiency and random access in smart grid systemsLabrador Rivas, Angel Esteban; Abrão, Taufik [Orientador]; Rocha, Helder Roberto de Oliveira; Marinello, José Carlos; Panazio, Cristiano Magalhães; Santo, Silvio Giuseppe DiResumo: Smart Grid (SG) é um conceito multidisciplinar que implica informação em tempo real com requisitos específicos de comunicação A confiabilidade do sistema depende das melhores capacidades de monitoramento e controle da rede, e nesse quesito as tecnologias de comunicação são fundamentais Considerando a detecção e classificação de falhas um fator crucial para a confiabilidade do SG, a primeira parte deste trabalho apresenta uma revisão sistemática sobre a infraestrutura de detecção e classificação de falhas em SG, incluindo suporte à comunicação SG, bem como a classificação dos trabalhos relevantes de última geração encontrados nos bancos de dados de pesquisa mais significativos Assim, foi proposta uma técnica adaptativa para o monitoramento confiável de distorções harmônicas na rede elétrica Conclusivamente, uma análise de compensação de complexidade de desempenho demonstrou as (des)vantagens de cada método de filtragem A segunda parte desta tese destaca a importância dos protocolos de acesso aleatório (RA) existentes e futuros para dispositivos de comunicação massiva de micro Smart Grid (m-SGC) e desempenho do sistema Propõe-se um novo e aprimorado protocolo RA ALOHA (RapIRSA) com repetição irregular aprimorado para responder melhor aos requisitos críticos de QoS de alta confiabilidade sob uma perspectiva de comunicações 5G, abordando possíveis desafios na implementação do protocolo RA proposto Ainda sob a perspectiva da comunicação, investiga-se o problema da pré-codificação distribuída para a maximização da eficiência energética (EE) em uma rede MIMO uplink (UL) multiusuário auxiliada por superfícies refletoras inteligentes (RIS) assumindo estações radio-base (BS) com múltiplas antenas e terminais de usuário (UTs) também com múltiplas antena Implementamos uma técnica de otimização baseada em Manifold Particle swarm optimization PSO para resolver a maximização de EE não-convexa Mostra-se que a estrutura proposta aumenta significativamente os valores de EE do sistema em comparação com esquemas de pré-codificação não otimizados, pré-definidos Por fim, apresenta-se as conclusões e trabalhos futuros prospectivosItem Desenvolvimento e teste de um fotômetro para quantificação simultânea de etanol e metanol em gasolinas utilizando comprimentos de onda discretos no infravermelho próximoMoreira, Maurício; França, José Alexandre de [Orientador]; Raimundo Junior, Ivo Milton; Vasconcelos, Flávio Henrique; Granziera Junior, Francisco; França, Maria Bernadete de MoraisResumo: A concentração de um constituinte em uma mistura pode ser determinada medindo-se parâmetros ópticos a partir de uma amostra, em diferentes comprimentos de onda Em seguida, um modelo matemático multivariado pode ser utilizado para relacionar a concentração de interesse com os dados ópticos medidos Normalmente, equipamentos caros e com sistemas ópticos complexos são requeridos para medir os dados ópticos com elevada resolução espectral e em uma faixa ampla do espectro Por outro lado, quanto menor o número de variáveis espectrais necessários para compor um modelo satisfatório, mais simples e barato se torna o sistema optoeletrônico do instrumento Este trabalho apresenta o projeto, desenvolvimento e teste de um fotômetro baseado em LEDs e em filtros ópticos de interferência para quantificar, simultaneamente, as concentrações de etanol e metanol em gasolinas comerciais, em misturas ternárias, por meio de comprimentos de onda discretos no infravermelho próximo Realiza-se uma análise crítica de diferentes abordagens identificadas na literatura para calcular as variáveis preditoras do modelo a partir da medição e do processamento das informações ópticas Devido às semelhanças físico-químicas entre o metanol e o etanol, os espectros de absorbâncias dos dois álcoois são muito semelhantes, o que dificulta a sua diferenciação Também, a composição da gasolina possui uma variabilidade natural, o que corresponde a uma fonte de variância nos sinais analíticos que não está associada à mudança nas concentrações de interesse Por isso, para que os modelos matemáticos de medição sejam viáveis na prática, realizou-se um estudo espectral para determinar os comprimentos de onda mais adequados para compor os modelos, considerando a variabilidade natural da gasolina Para avaliar as performances de predição dos modelos, desenvolveu-se um método de validação independente que emprega um grupo de amostras derivadas do conjunto de calibração e outro grupo de amostras com matrizes independentes do grupo de calibração, a fim de se obter uma estimativa da real capacidade preditiva futura do instrumento O instrumento construído é composto por seis LEDs infravermelhos e oito filtros ópticos de interferência Resultados experimentais mostraram que os modelos desenvolvidos por Regressão Linear Múltipla (MLR) com sete variáveis espectrais permitem quantificar as concentrações dos álcoois com incertezas menores do que 3 % do volumeItem Sistema de detecção de anomalias para redes SDN utilizando deep learning e teoria de jogosAssis, Marcos Vinicius Oliveira de; Proença Junior, Mário Lemes [Orientador]; Manhas Junior, Elieser Botelho; Lima, José Valdeni de; Amaral, Alexandre de Aguiar; Marinello Filho, José CarlosResumo: O tráfego de redes de computadores tem aumentado consideravelmente nos últimos anos devido às constantes inovações em tecnologias de comunicação Além disso, dispositivos conectados que rodam soluções programadas, baseados em novos paradigmas, tal como Internet das Coisas (IoT, do inglês Internet of Things), incorporam características específicas a este tráfego devido à heterogeneidade dos requisitos de cada aplicação Assim, o gerenciamento e segurança de toda essa complexa infraestrutura, principalmente das redes de computadores, é essencial Um emergente modelo de arquitetura de redes, conhecido como Redes Definidas por Software (SDN, do inglês Software Defined Networking), objetiva facilitar este processo através da centralização de todos os dispositivos de rede em um único controlador central, o qual pode ser gerenciado inteiramente via software Entretanto, essa centralização pode trazer problemas pois, se o controlador SDN for atacado, o funcionamento de toda a rede pode ser prejudicado Dessa forma, são necessários mecanismos que garantam a segurança deste controlador contra ataques ou anomalias que possam acometer seu funcionamento, tais como ataques distribuídos de negação de serviço (DDoS, do inglês Distributed Denial of Service) Esta tese tem como objetivo apresentar um sistema de detecção e mitigação de anomalias aplicado a ambientes SDN Para isso, diferentes técnicas de detecção de anomalias são testadas, como redes neurais do tipo perceptron com múltiplas camadas, um modelo de aprendizagem de máquina, além de Redes Neurais Convolucionais (CNN, do inglês Convolutional Neural Networks) e Gated Recurrent Units (GRU), abordagens de aprendizagem profunda Além disso, é proposta uma abordagem baseada em Teoria de Jogos que tem por finalidade otimizar a quantidade de pacotes descartados em uma política de mitigação Para mensurar a eficiência do sistema proposto, diferentes cenários de testes são aplicados Os resultados apontam que o sistema obtém boas taxas de detecção tanto em ataques do tipo DDoS quanto em diferentes ataques de intrusão Por fim, o sistema se demonstrou eficaz em trazer a rede de volta para seu estado normal por meio do processo de mitigação