O estágio de docência visa a dar ao aluno experiência em atividade didática. Isto será feito através de aulas ou seminários dados nos cursos de graduação, com conteúdo dependendo da área de estudo do aluno e de seu orientador, ou de determinação da coordenação do programa.

O estágio de docência visa a dar ao aluno experiência em atividade didática. Isto será feito através de aulas ou seminários dados nos cursos de graduação, com conteúdo dependendo da área de estudo do aluno e de seu orientador, ou de determinação da coordenação do programa.

Assuntos diversos referente ao curso de mestrado.

Disciplina abordando tópicos diversos no assunto.

Ementa: Conceitos básicos de energias renováveis. Sistemas de geração eólica. Sistemas de geração fotovoltaica e solar térmica. Arranjos de Sistemas de Geração. Conversores utilizados: conversores CC-CC, inversores. Novas topologias de conversores. Geração Distribuída. Introdução às redes inteligentes.

Bibliografia:

1.Power Electronics in Smart Electrical Energy Networks – Ryszard Strzelecki • Grzegorz Benysek – Editors, © 2008 Springer-Verlag London Limited.

2.Grid Converters for Photovoltaic and Wind Power Systems – Remus Teodorescu, Marco Liserre and Pedro Rodriguez – © 2011 IEEE / Wiley.

3.Power-Electronic Systems for the Grid Integration of Renewable Energy Sources: A Survey – J.M. Carrasco, J.T Bialasiewicz, et al; IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, VOL. 53, NO. 4, AUGUST 2006; pp. 1002 – 1016.

4.“Modelagem e Controle de Geradores de Indução Duplamente Alimentados com Aplicação em Sistemas Eólicos”; Voltolini, Hélio; Tese de Doutorado; Programa de Engenharia Elétrica, UFSC, 2007.

5.“Doubly Fed Induction Generator Systems for Wind Turbines”; Müller, S; Deicke, M and De Doncker, Rik W.; IEEE Industry Applications Magazine, May/June 2002, pp. 26-33.

Assuntos diversos referente ao curso de mestrado.

Assuntos diversos referente ao curso de mestrado.

Ementa: Filtros passivos clássicos. Aproximações e técnicas de síntese. Filtros RC-ativos por simulação de redes passivas e em cascata de seções biquadráticas. Filtros em tempo contínuo e tempo discreto para construção em microeletrônica. Técnicas MOSFET-C, OTA-C, capacitores chaveados, corrente chaveada e domínio logarítmico.

Bibliografia:

Design of Analog Filters: Passive, Active Rc and Switched Capacitor, Rolf Schaumann; M. S. Ghausi; Kenneth R. Laker, Prentice Hall, 1990.

Ementa: Introdução a Eletrônica de Potência; Eletrônica Linear versus Eletrônica de Potência; Alguns Dispositivos Semicondutores; Introdução ao programa PSCAD/EMTDC; Retificadores a diodo; Conversores a tiristor; Sistema de transmissão em corrente contínua (HVDC); Conceitos convencionais de potência ativa e reativa; Indicadores utilizados em Qualidade de Energia; Teoria de Potência Instantânea – Teoria PQ; Conceitos básicos; Princípios de compensação shunt de correntes harmônicas; Sistemas de Sincronismo – Circuitos PLL; Detectores de sequência positiva e negativa; Conversores Autochaveados (comutação forçada, PWM); Conversores Multipulsos; Controle PWM de tensão e de corrente; Algumas aplicações da Teoria PQ em conversores de potência; STATCOM; Filtros Ativos

Referências:

Power Electronics: Converters, Applications, and Design, 3rd Edition Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins, John Wiley & Sons, ISBN: 978-0-471-22693-2, pp. 824.

H. Akagi, E. H. Watanabe, M. Aredes, Instantaneous Power Theory and Applications to Power Conditioning, New Jersey: IEEE Press / Wiley-Interscience, 2007, ISBN: 978-0-470-10761-4, pp. 400.

Ementa: Superfície de desempenho, métodos de steepest-descent e de Newton, algoritmo LMS, RLS, algoritmos com seleção de dados, aplicações práticas.

Referencias:  Paulo S. R Diniz, Adaptive Filtering: Algorithms and Practical Implementation, Springer, 4thEdition 2013.

Ementa: Inversores especiais: multi-nivel e multi pulso modular; Funções de chaveamento; Harmônicos não característicos: sub e super harmônicos; Teoria de potência instantânea; Filtros ativos de potência; FACTS: STATCOM, SVC, SSSC, UPFC, etc.

Bibliográfia:

– N. G. Hingorani, L. Gyugyi,”Understanding FACTS: Concepts and Technology of Flexible AC Transmission Systems”, 1999, Wiley-IEEE Press.

– H. Akagi, E. H. Watanabe, M. Aredes“Instantaneous Power Theory and Applications  to Power Conditioning 1st Edition”, 2007, Wiley – IEEE Press

– Artigos recentes nos temas.

Ementa: Revisão básica de processamento estocástico e inteligência computacional, Princípios em qualidade de dados, conceitos de dimensão de qualidade de dados e modelos de monitoração, Qualidade da Informação, Aplicações em diferentes áreas (instrumentação, óleo & gás, saúde, séries temporais, Web) e novos desenvolvimentos.

Bibliografia:

Data and Information Quality – Dimensions, Principles and Techniques. Carlo Batini, Monica Scannapieco, Springer, 2016.

Ementa: Introdução: motivação. Dinâmica dos sistemas eletro mecânicos. Revisão de técnicas clássicas de controle. Lugar das Raízes, Diagramas de Bode, Método da Amplitude Ótima e do Simétrico Ótimo. Controle de motores CC: modelo dinâmico, alimentação com geradores e com conversores estáticos, controle em cascata, controle adaptativo de corrente. Controle de motores CA: modelo dinâmico, vetores espaciais de tensão, corrente e fluxo, conversores e técnicas de chaveamento. Controle escalar de motores de indução: controle V/f constante (alimentação com imposição de tensão) controle corrente de magnetização constante (alimentação com imposição de corrente). Controle vetorial de motores de indução: controle orientado pelo campo – FOC (Field Oriented Control – Leonhard/Blaschke) controle FAM (Field Acceleration Method – Yamamura) controle DSC (Direct Self Contol – Depenbrock). Comparação das técnicas de controle de motores de indução. Controle de máquinas síncronas. Controle de SR-drives. Controle de Máquina de Indução de Dupla Alimentação. Influência dos conversores eletrônicos nas máquinas elétricas. Influência dos conversores eletrônicos na rede elétrica (IEEE-519). Demonstrações em laboratório.

Bibliografia:

Leonhard, W. – Control of Electrical Drives, Springer Verlag, 2001.

Stephan, R.M. – Acionamento, Comando e Controle de Máquinas Elétricas, Ciência Moderna, 2013

Palma, J.C. – Accionamentos Electromecânicos de Velocidade Variável, Fundação Gulbenkrian, Lisboa, 1999.

Yamamura, S. – AC Motors for High Performance Application, Marcel Dekker, 1986.

Kasmierkowski M. P.& Tunia – Automatic Control of Converter Fed Drives, Elsevier, 1994.

Ong, C. – Dynamic Simulation of Electric Machinery Using MATLAB, Prentice Hall 1998.

Keuchel, U. & Stephan, R.M. – Microcomputer-based Adaptive Control Applied to Thyristor-driven DC Motors, Springer Verlag, 1993.

Novotny, D.W.& Lipo, T. – Vector Control and Dynamics of AC Drives, Claredon Press, 1996.

Murphy, J. & Turnbull, F. – Power Electronics Control of AC Motors, Pergamon Press, 1988.

Boldea, I. & Nasar, S. – Electric Drives, CRC Press, 1999.

Ementa: Dispositivos passivos, resistores, capacitores e indutores. Dispositivos ativos, transistores MOS e bipolares, construção física e modelos. “Layout” de circuitos analógicos. Blocos básicos de construção, espelhos de corrente, circuitos de polarização, amplificadores, transcondutores e chaves. Aplicações, filtros analógicos, conversores D/A e A/D.
Bibliografia:
Analog integrated circuit design, 2nd edition, Tony Carusone, David Johns; Kenneth W. Martin, John Wiley & Sons, 2011.

Ementa: Lógica proposicional, linguagens de primeira ordem, problemas de decisão, notação clausal, teorema de Herbrand, unificação, resolução, procedimentos de refutação, programação em lógica, a linguagem Prolog, sistemas especialistas com encadeamento para trás, tratamento de incertezas, sistemas de produção, programação baseada em regras, sistemas especialistas com encadeamento para frente.

Bibliografia:

Casanova, Giorno, Furtado – “Programação em lógica e a linguagem Prolog”, São Paulo: Edgard Blücher, 1987, 2006.

Dennis Merritt – “Building expert systems in Prolog”, Springer-Verlag, 1989, Amzi Inc, 2000.
Ivan Bratko – “Prolog programming for artificial intelligence”, second edition, Addision-Wesley, 1990. 

Ementa: Sistemas de comunicação: deteção e recuperação de erros de transmissão. Arquitetura de Protocolos da Comunicação; Redes locais, Metropolitanas e de longa distância; Redes ATM e Aplicações multimídias.

Bibliografia:

Kurose e Ross, “Redes de Computadores e a Internet”, 5a edição, Ed. Pearson;

Tanenbaum e Wetherall, “Redes de Computadores”, 5a edição, Ed. Pearson;

Surveys e artigos técnicos.

Ementa: Sistemas abertos. Arquitetura de Redes; protocolos e serviços normalizados, especificação e validação de protocolos.

Bibliografia:

Tanenbaum e Wetherall, “Redes de Computadores”, 5a edição, Ed. Pearson; Peterson,

“Petri Net Theoty and the Modeling of Systems”, Prentice-Hall; Artigos técnicos

Ementa: Redução de dimensionalidade: Decomposição em valores singulares e aplicações (pseudo[1]inversas, mínimos quadrados, regressão, PCA, aproximação por matriz de posto baixo. [3 aulas]; Esparsidade e sensoriamento comprimido (compressed sensing): exemplos, geometria, regressão esparsa, PCA robusta. [3 aulas]; Tópicos em aprendizado de máquina e análise de dados: regressão linear e não linear, regressão via otimização, seleção de modelos, clusterização e classificação. [6 aulas]; Redes neurais e aprendizado, auto-encoders, redes neurais para sistemas dinâmicos. [6 aulas]; Sistemas dinâmicos e controle baseados em dados: Identificação (esparsa) para controle, controle via aprendizado. [12 aulas].

Bibliografia:

Steven L. Brunton, J. Nathan Kutz, Data-Driven Science and Engineering: Machine Learning, Dynamical Systems, and Control, Cambridge University Press, 2019.

Ementa: Não-linearidades em controle. Equações diferenciais, plano de fase e teoria qualitativa. Sistema de controle a relé. Linearização harmônica. Introdução à teoria de estabilidade de Lyapunov, passividade e estabilidade absoluta. Introdução à abordagem de sistemas por Entrada/Saída e Teorema do Pequeno Ganho.
Bibliografia:
J.J.E. Slotine and W. Li. Applied Nonlinear Control. Prentice Hall, Englewood Cli s, NJ, 1991. (Caps. 1 a 5).
H. K. Khalil. Nonlinear Systems, 3rd ed.. Prentice Hall, Englewood Cli s, NJ, 2002. (Caps. 1 a 7 e Appendix A).
N. Minorsky. Nonlinear Oscillations. Van Nostrand, Princeton, NJ, 1962.

Ementa: Observabilidade, controlabilidade; Realizações de estado. Formas canônicas. Observadores. Estabilidade: segundo Lyapunov e segundo descrição entrada/saída (BIBO). Alocação de pólos. Compensadores estáticos e dinâmicos. Análise no domínio de frequência de sistemas multivariáveis. Matrizes Polinomiais e Racionais, Forma de Smith-McMillan, Polos e Zeros de Sistemas Multivariáveis; Controle Ótimo, Reguladores LQ, Rastreamento Assintótico, Robustez.
Bibliografia:
1. J. P. Hespanha, Linear System Theory, Princeton Univ. Press, 2009.
2. C. T. Chen, Linear Systems Theory and Design, 3rd ed., Oxford, 1999.
3. Kailath, T., Linear Systems. Prentice-Hall, 1980.

Ementa: Exemplos de sistema híbridos, Autômatos híbridos, Sistemas de transição, Lógica linear temporal, Propriedades linear no tempo (invariância, segurança, vivacidade),  Propriedades regulares, Automato de Büchi, Verificação da alcançabilidade, Síntese de logica linear temporal, Verificação de modelos por sistemas de transição.

Bibliografia:

C.Baier and J.P. Katoen Principles of Model Checking – J. Lygeros, S. Sastry, and C. Tomlin, Hybrid Systems: Foundations, advanced topics and applications, 2012

Ementa: Noções de programação linear e não linear: métodos simplex, métodos de busca, métodos de direção conjugada, minimização com restrições (condições KKT); dualidade; convexidade e programação convexa; enfoque LMI em controle; formulação de problemas e estudo de casos.

Bibliografia:
Primer On Optimal Control Theory, J. L. Speyer and D. H. Jacobson, SIAM, Philadelphia, 2010
Linear Matrix Inequalities in System and Control Theory, Stephen Boyd, Laurent El Ghaoui, Eric Feron, and Venkataraman Balakrishnan, SIAM, Philadelphia, 1994.
Convex Optimization, S.P. Boyd and L. Vandenberghe, Cambridge Univ Press, 2004.

Ementa: Revisão de controle supervisório ( Realimentação de controle com supervisor, Especificação, Teorema da controlabilidade, Problema de controle supervisório, Controle supervisório sem bloqueio, Controle supervisório com observação parcial), Ataques cibernéticos ativos (modelagem de ataques ativos, estratégias de ataques utilizando controle supervisório), Estimação ( Estimação de estados, verificação da propriedades de isolamento de estado, detectabilidade, diagnosticabilidade, opacidade)

Bibliografia:

1]  Cassandras, C. G., & Lafortune, S. (Eds.). (2021). Introduction to discrete event systems. Boston, MA: Springer US.

[2]  Wonham, W. M., & Cai, K. (2019). Supervisory control of discrete-event systems,  Springer International Publishing.

[3] Hadjicostis, C. N. (2020). Estimation and inference in discrete event systems. Springer International Publishing.

[4]  Basilio, J. C., Hadjicostis, C. N., & Su, R. (2021). Analysis and control for resilience of discrete event systems: Fault diagnosis, opacity and cyber security. Foundations and Trends® in Systems and Control, 8(4), 285-443.

[5] P. M. Lima, M. V. S. Alves, L. K. Carvalho and M. V. Moreira, “Security of Cyber-Physical Systems: Design of a Security Supervisor to Thwart Attacks,” in IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, vol. 19, no. 3, pp. 2030-2041, July 2022, doi: 10.1109/TASE.2021.3076697.

[6] Lima, P.M., Alves, M.V.S., Carvalho, L.K. et al. Security Against Communication Network Attacks of Cyber-Physical Systems. J Control Autom Electr Syst 30, 125–135 (2019). https://doi.org/10.1007/s40313-018-0420-9

Ementa: Elementos de lógica. Espaços vetoriais, resolução de sistemas lineares. Mínimos Quadrados. Decomposições matriciais: valores singulares, QR, LU, LDLt, etc. Formas quadráticas: Autovalores e formas canônicas. Normas e espaços normados. Elementos de análise em espaços normados.

Bibliografia:

G. Strang, Linear Algebra and its Applications, 4th ed, Thomson Brooks Cole, 2006

Carl D. Meyer, Matrix Analysis and Applied Linear Algebra, SIAM, Philadelphia, 2000

Ementa: Classificação de robôs manipuladores; Movimento de um corpo rígido; Representação homogênea; Cinemática direta e inversa de manipuladores; Jacobiano do manipulador; Redundância e configurações singulares; Dinâmica de um manipulador: formulações de Lagrange e Newton-Euler; Planejamento de trajetórias; Controle cinemático e dinâmico de manipuladores: PD, torque computado e adaptativo.

Bibliografia:
B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani e G. Oriolo, Robotics: Modelling, Planning and Control, Springer Verlag, 2011.
M. Spong, S. Hutchinson e M. Vidyasagar, Robot Modeling and Control, Wiley Sons, 2006.
R. Murray, Z. Li e S. Sastry, A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation, CRC Press, 1994.

Ementa: Modelos de componentes e redes em regime permanente. Métodos diretos e iterativos para solução de sistemas de equações algébricas lineares. Fluxo de potência: formulação, métodos de solução, ajustes e controles. Fluxo de potência ótimo: formulação e aplicações, noções de programação linear e não linear, métodos de solução. Avaliação estática da estabilidade de tensão.

Bibliografia:

G.T. Heydt, Computer Analysis Methods for Power Systems, Macmillan, 1986 A. Monticelli, Fluxo de Carga em Redes de Energia Elétrica, Edgard Blücher, 1983

Ementa: Eletromagnetismo: Circuitos Magnéticos – Força de Lorentz – Indução Eletromagnética – Energia Acumulada no Campo Magnético – Cálculo de Indutâncias – Introdução ao Método dos Elementos Finitos. Conversão de Energia: Conversão Eletromecânica de Energia. Teoria Geral das Máquinas Elétricas: Enrolamento Pseudo Estacionários: conjugado eletromagnético, tensão de velocidade – Máquina Geral (Primitiva) – Transformações Ativas e Passivas. Máquinas de CC: Modelo matemático para máquinas com excitação independente, auto-excitadas, máquina série, metadínamos. Máquinas Síncronas: Análise harmônica dos enrolamentos – Indutâncias – Circuitos no Rotor – Transformação de Park, Enrolamentos Pseudo-Estacionários – Modelo nas Variáveis de Park -Impedâncias operacionais – Modelo para estudo de estabilidade eletromecânica. Máquinas de indução: Transformação de Eixos – Modelo nas Variáveis de Park – Modelo para estudo de estabilidade eletromecânica.

Bibliografia:
1. “Eletromagnetismo,” J. D. Kraus & K. R. Carver, Ed. Guanabara.
2. “Analysis of Electric Machinery,” P. C. Krause, McGraw Hill
3. “Electrical Machinery,” A. E. Fitzgerald & C. Kingsley, Jr.
4. De Mello, F.P.-Dinâmica das Máquinas Elétricas I-Série PTI, Universidade Federal de S.Maria/Eletrobrás.
5. Ong, C.-Dynamic Simulation of Electric Machinery Using MATLAB/Simulink, Prentice-Hall.

Ementa: Máquinas síncronas em regime permanente. Estabilidade máquina x barra infinita; Critério das áreas iguais; Modelagem computacional de sistemas multi máquinas; Desempenho dinâmico frente a um curto-circuito; Estudos de estabilidade angular transitória. Proteção contra perda de sincronismo; Sistemas de excitação e efeitos do controle de excitação; Regulação de velocidade, estabilização suplementar.
Livros Recomendados
“Power System Stability and Control”, P. Kundur, McGraw-Hill, 1994, ISBN: 0-07-035958-X.

Ementa: Introdução aos sistemas dinâmicos com ênfase aos modelos de sistemas de energia elétrica; Controle clássico: diagrama de blocos, funções de transferência, método do lugar-das-raízes, resposta em frequência, diagramas de Nyquist e Bode; Aplicação de técnicas de controle clássico no projeto de controladores de sistemas de potência.

Bibliografia:
“Engenharia de Controle Moderno”, K. Ogata, Pearson, 5ª. Edição, 2011, ISBN: 978-85-7605-810-6.
“Power System Stability and Control”, P. Kundur, McGraw-Hill, 1994, ISBN: 0-07-035958-X.

Ementa- Formulação do campo eletromagnético baseada nas equações de Maxwell. Potenciais escalar e vetorial. Formulações de Lorentz, de Maxwell e de Hertz. Vetor de Poynting. Propriedade dos meios. Meios com parâmetros dependentes da frequência e da temperatura. Ondas planas. Ondas cilíndricas. Ondas esféricas. Radiação. Ondas superficiais. Reflexão e transmissão em superfícies de separação de meios. Campo eletromagnético associado a diversos tipos de geometrias. Metodologias híbridas freqüência-tempo. Aproximações quase estacionárias. Metodologias baseadas em “distâncias complexas”.

Bibliografia:
1. J . A. Stratton, Electromagnetic Theory, McGraw-Hill Co., 1941
2. R. F. Harrinton, Time-Harmonic Electromagnetic Fields, IEEE Press Series on Electromagnetic Wave Theory, 2001
3. R. P. Feynman, R. Leighton, M. Sands, The Feynman Lectures on Physics, Addison Wesley, 1964
4. L. D. Landau, E. M. Lifshitz, Electrodynamics of Continuous Media, Pergamon Press, 1984, vol. 8, Course of Theoretical Physics
5. S. Ramo, J. Whinner, T. Van Duzer, Campos e Ondas, Em Eletrônica das Comunicações, Editora: Guanabara Dois, Ano: 1981

Ementa: Modelos de componentes e dispositivos para a simulação de circuitos; topologia de circuitos, formulação das leis de Kirchoff para o computador; análise nodal linear e não linear; algoritmos e métodos numéricos; equações de estado para circuitos lineares e não lineares; formulação das equações e solução numérica; métodos de integração numérica. Soluções de Redes elétricas no domínio do tempo e da frequência. Circuitos envolvendo linhas de transmissão com parâmetros distribuídos e variantes na frequência. Síntese de circuitos lineares no domínio da frequência. Abordagem frequência tempo para solução de circuitos elétricos.

Bibliografia:

Circuit Simulation, Autor: Farid N. Najm, ISBN: 978-0-470-53871-5, Wiley-IEEE Press 2010.

EMTP Theory Book, Hermann Dommel, BPA, 1986

Cable system transients, theory, modeling, and simulation, Akihiro Ametani, Teruo Ohno, Naoto Nagaoka, IEEE Wiley, 2015

Numerical Analysis of Power System Transients and Dynamics, A. AMetani (ed.), IET Press, 2015

Transient analysis of power systems – solution techniques, tools and applications. J. Martinez-Velasco (ed), IEEE Press, 2015

Power Systems Electromagnetic Transients Simulation. N. Watson, J. Arrillaga, IET Press, 2003

Ementa: Teste de hipóteses binárias e M-árias, teoria de estimação de parâmetros, teste de hipóteses compostas, expansão de Karhunen-Loeve de processos gaussianos, detecção de sinais conhecidos sob ruídos gaussianos, detecção de sinais desconhecidos sob ruídos gaussianos, detecção de cadeias de Markov com parâmetros conhecidos.

Bibliografia:
Bernard C. Levy, Principles of Signal Detection and Parameter Estimation, Springer, 2008.

Ementa: Introdução ao processamento analógico e digital de sinais: comparações em termos de complexidade, potência consumida, ruído; Breve revisão de conceitos básicos de sistemas discretos no tempo; Sistemas multitaxa discretos no tempo; Digitalização de sinais; Sistemas multitaxa analógico e digitais; Aplicações.

Objetivo: Apresentar o ferramental básico de representação de sinais e sistemas lineares aplicável em Engenharia Elétrica.

Ementa: Sinais e Sistemas – Definições; Representação no tempo; Representação na frequência: Fourier; Transformada de Laplace; Transformada Z.

Estrutura do Curso: Aulas expositivas sobre projeção de material-base.

Pré-requisitos acadêmicos: Cálculo diferencial e integral, variáveis complexas, álgebra linear.

Avaliação: Os alunos serão avaliados por 3 provas.

Bibliografia de referência:

* Haykin, S., Van Veen, B., Signals and Systems, 2nd. ed. Wiley, 2005.

* Haykin, S., Van Veen, B., Sinais e Sistemas, Bookman, 2001.

* Gabel, R. A., Roberts, R. A., Signals and Linear Systems, 3rd. ed., Wiley, 1987.

* Lathi, B. P., Linear Systems and Signals, Oxford, 2005.

* Oppenheim, A. V., Willsky, A. S., Signals & Systems, 2nd. ed. Prentice-Hall, 1997.

Ementa: Caracterização de formas de onda, quantização, PCM, DPCM, modulação delta, codificação por transformadas e em sub-bandas, quantização vetorial.

Bibliografia:

PSR Diniz, EAB da Silva e SL Netto, “Processamento Digital de Sinais”, Bookman, 2a ed., 2014.

PSR Diniz, “Adaptive Filtering: Algorithms and Practical Implementations”, Springer, 4a. ed., 2013.

Ementa: Introdução a modelos gráficos probabilísticos. Modelos direcionais e não-direcionais. Estimação de Parâmetros. Inferência variacional. Técnicas de amostragem. Modelos generativos produndos. Modelos de sequência profundos. Aprendizado de estruturas. Processos Gaussianos. Modelos gráficos espectrais. Meta-aprendizado. Aplicações.

Bibliografia:

Daphne Koller and Nir Friedman, Probabilistic Graphical Models: Principles and Techniques, 1st Ed, 2009, MIT Press.

Ian Goodfellow, Yoshua Bengio, Aaron Courville. Deep Learning, 1st Ed, 2016, MIT Press

Kevin Murphy, Machine Learning: A Probabilistic Perspective, 1st Ed, 2012, MIT Press

Objetivo: Apresentar o ferramental de modelagem e processamento estatísticos de sinais digitais, capacitando o aluno a compreender e realizar trabalhos nos assuntos abordados.
Ementa: Introdução; Modelagem de sinal como saída de sistema linear invariante no tempo; Solução eficiente de sistemas Toeplitz de equações lineares; Filtros “lattice” para modelagem de sinais; Filtragem ótima para estimação de processos; Estimação espectral; Filtragem adaptativa.
Estrutura do Curso: O curso consistirá no estudo e discussão detalhados do livro de referência.
Pré-requisitos: Cálculo, álgebra linear, variáveis complexas, sistemas lineares, fundamentos de processamento de sinais.
Avaliação: Os alunos serão avaliados por listas de exercícios teóricos/práticos semanais.
Bibliografia de referência:
“Statistical Digital Signal Processing and Modeling” (Monson H. Hayes) – Wiley, 1996

Ementa: Sinais de banda estreita; processos Gaussianos; teste de hipótese; deteção de sinais conhecidos, com parâmetros aleatórios e com ruído colorido; estimação de sinais e variáveis aleatórias, estimação de Bayes e de máxima semelhança.

Bibliografia:
Radiation Detection – G.F. Knoll – terceira edição (2000)
Detection, Estimation and Modulation Theory – Part I, H.. L. Van trees2001
Detection, Estimation, and Modulation Theory, Radar-Sonar Signal Processing and Gaussian Signals in Noise – Part III, H.L. Van trees, 2001
Detection of Signals in Noise, R.N. McDonough e A.D. Whalen, segunda edicao, 1995

Ementa: Probabilidade; Variável Aleatória; variável aleatória simples; operações sobre variável aleatória simples; variável aleatória composta / estatística; operações sobre variável aleatória composta; Processo Aleatório; processos aleatórios no tempo; processos aleatórios na frequência; sistemas lineares com entradas aleatórias; processos de Markov.
Livro-texto:
P. Z. Peebles, Jr., Probability, Random Variables, and Random Signal Principles, 4th. ed., McGraw-Hill, 2000.

Bibliografia Complementar:
K. S. Shanmugan & A. M. Breipohl, Random Signals: Detection, Estimation and Data Analysis, Wiley, 1988.
S. Haykin & B. Van Veen, Signals and Systems, 2nd. ed, Wiley, 2002.
A. Papoulis & S. U. Pillai, Probability, Random Variables and Stochastic Processes, 4th. ed., McGraw-Hill, 2002.

Ementa: Sistemas Multitaxas; banco de filtros; banco de filtros com reconstrução perfeita e com modulação de cossenos; banco de filtros biortogonais; transformadas com superposição; Wavelets; aplicações.

Referencias: Didital Signal Processing: System Analysis and Design, Cambridge University Press, 2nd Edition, 2010.
Paulo S. R. Diniz, Eduardo A. B. da Silva, Sergio L. Netto, Digital Signal Processing: System Analysis and Design, Cambridge University Press, Second Edition, 2010.
P. P. Vaidyanathan, Multirate Systems and Filter Banks, Prentice Hall, 2010.

Ementa: Medida da informação; propriedades; entropia, informação mútua; entropia de alguns processos estocásticos; compressão de dados: Huffman, codificação aritmética,WZ77, EZW; capacidade de canal: exemplos; canal Gaussiano; entropia máxima e estimação espectral; teoria da informação e a Estatística; teoria da taxa de distorção.

Bibliografia:

Thomas M. Cover and Joy A. Thomas, “Elements of Information Theory”, 2a. ed. John Wiley & Sons, 2006.

Claude E. Shannon and Warren Weaver, “The Mathematical Theory of Communication”, Univ. of Illinois Press, 1963.

Objetivo: Apresentar ferramentas teóricas essenciais de processamento digital de áudio com o pretexto de sua aplicação a “efeitos digitais de áudio”, capacitando o aluno a compreender e realizar trabalhos nos assuntos abordados. Há ênfase tanto em aspectos práticos quanto em conhecer o estado da arte dos tópicos abordados.

Ementa: Introdução; Filtragem e atraso; Modulação e Demodulação; Efeitos Espaciais; Processamento Não-Linear; Processamento em Blocos; Processamento Tempo-Frequencial; Processamento Fonte-Filtro; Efeitos de Adaptativos; Processamento Espectral; Deformação no Tempo e na Frequência; Efeitos analógicos virtuais; Mixagem automática; Separação de Fontes Sonoras.

Estrutura do Curso: O curso consistirá em estudo e discussão do livro de referência e material complementar associado. Carga horária: 45h

Pré-requisitos: Processamento (digital) de sinais, processos estocásticos.

Avaliação: Listas de exercícios teórico-práticas periódicas e um trabalho final.

Bibliografia de referência:

“DAFX – Digital Audio Effects” (Udo Zölzer, ed.) –2a. ed., Wiley, 2011

Ementa: Revisão de Processos estocásticos; predição linear, transformadas ortogonais; bancos de filtros e transformadas Wavelet. Quantização escalar e em alta resolução; quantização preditiva; alocação ótima de bits. Quantização vetorial; algoritmo generalizado de Lloyd, variações básicas. Quantização de estados finitos; codificação por treliças, por entropia (códigos de Huffman), aritmética, por dicionários. Estudo dos padrões H26x, MPEG; compressão de imagens usando fractais.

Bibliografia:
1. Khalid Sayood, Introduction to Data Compression, Third Edition, Morgan Kaufmann Publishers, 2006.
2. Timothy C. Bell, John G. Cleary and Ian H. Witten, Text Compression, Prentice Hall, 1990.

Objetivo: Apresentar uma visão geral desta grande área conhecida como Aprendizado de Máquina (Machine Learning), com foco em aprendizado supervisionado e nos problemas de regressão e classificação. Introduzir a metodologia envolvida no trabalho com bases de dados, bem como algumas técnicas clássicas para resolver estes problemas.

Pré-requisitos: Devido ao seu caráter introdutório, os pré-requisitos deste curso são mínimos: básico de cálculo e de álgebra linear. Conhecimentos básicos de probabilidade, estatística e otimização são desejáveis, mas não necessários para acompanhar o curso. É necessário saber alguma linguagem de programação (exemplos: python, R, julia, matlab, octave, C++) para realizar os trabalhos do curso.

Ementa: Parte 1 – Visão Geral: Diferentes subáreas dentro de Machine Learning (supervisionado, não-supervisionado, por reforço, transferência, federado, profundo, etc.), conceitos básicos de probabilidade, seleção de modelo e os problemas de overfitting e underfitting, conjuntos importantes (treinamento, validação e teste), teoria da decisão e a abordagem Bayesiana.

Parte 2 – Modelos Lineares para Regressão: máxima verossimilhança (ML – Maximum Likelihood), mínimos quadrados (LS – Least Squares), máximo a posteriori (MAP), decomposição viés-variância.

Parte 3 – Modelos Lineares para Classificação: funções discriminantes, modelos geradores e discriminativos e regressão logística.

Parte 4 – Redes Neurais: feed-forward, treinamento, backprogation, regularização e outras topologias de redes.

Bibliografia Principal:

C. M. Bishop, “Pattern Recognition and Machine Learning”, Springer, 2006.

Ementa: Sinais e Sistemas Multidimensionais, Transformadas bidimensionais: z. Fourier. Projeto de Filtros recursivos e não recursivos bidimensionais. Filtragem de imagens. Métodos de melhoramento de imagem e reconstrução. Métodos de compressão de imagens: codificação.

Bibilografia:
Anil K. Jain, Fundamentals of Digital Image Processing, Prentice Hall, 1989.

Ementa: Sistemas de aterramento. Características do solo, incluindo variação de parâmetros com a freqüência. Condições de segurança de pessoas, incluindo fenômenos rápidos. Modelagem do solo. Modelagem de sistemas de aterramento. Modelagem no domínio da freqüência. Modelagem de fenômenos rápidos, incluindo descargas atmosféricas. Linhas de transmissão. Campo eletromagnético em linhas de transmissão. Restrições e simplificações eventuais, consoante fenômeno em análise. Soluções não convencionais. Condicionamentos básicos de otimização de linhas.

Bibliografia:
1. J . A. Stratton, Electromagnetic Theory, McGraw-Hill Co., 1941
2. R. F. Harrinton, Time-Harmonic Electromagnetic Fields, IEEE Press Series on Electromagnetic Wave Theory, 2001
3. R. P. Feynman, R. Leighton, M. Sands, The Feynman Lectures on Physics, Addison Wesley, 1964
4. L. D. Landau, E. M. Lifshitz, Electrodynamics of Continuous Media, Pergamon Press, 1984, vol. 8, Course of Theoretical Physics
5. S. Ramo, J. Whinner, T. Van Duzer, Campos e Ondas, Em Eletrônica das Comunicações, Editora: Guanabara Dois, Ano: 1981
6. Visacro Filho, S. Aterramentos Elétricos, Artliber, 2002
7. Visacro Filho, S. Descargas Atmosféricas: Uma abordagem de Engenharia, Artliber, 2005

Ementa Introdução aos programas de simulação EMTP/ATP, PSCAD/EMTDC, Matlab/Simulink, PSPICE, e outros. Apresentação de técnicas de modelagem e simulação de conversores estáticos de potência incluindo conversores a tiristor, a GTO ou a IGBT com modulação PWM, controle adaptativo e vetorial de corrente. Exemplos de aplicações: “motor drives”, sistemas HVDC, filtros ativos e equipamentos FACTS. Tópicos Adicionais – Domínio do Tempo vs. Domínio da Frequência. – Conceitos básicos sobre Análise de Transitórios em Circuitos Elétricos, Regras de Integração, Passo de Integração, Modelos e Constantes de Tempo. – Circuitos de Sincronismos. – Dispositivos FACTS de 1a Geração, baseados em Tiristores. Controle e Simulação. – Dispositivos FACTS de 2a Geração, baseados em IGBT e PWM. Controle e Simulação. – Técnicas de simulação para comprovação de conceitos, utilizando fontes ideais e elementos controlados. – Sistemas de Transmissão em Corrente Contínua, baseados em LCC. Controle e Simulação. – Sistemas de Transmissão em Corrente Contínua, baseados em VSC. Controle e Simulação. – Conversores Especiais. – Ferramentas de Auxílio na depuração de Controles, Código C e HIL.

Bibliografia:
YAZDANI, Amirnaser; IRAVANI, Reza. Voltage-sourced converters in power systems: modeling, control, and applications. John Wiley & Sons, 2010.
TEODORESCU, Remus; LISERRE, Marco; RODRIGUEZ, Pedro. Grid converters for photovoltaic and wind power systems. John Wiley & Sons, 2011.
AKAGI, Hirofumi; WATANABE, Edson Hirokazu; AREDES, Mauricio. Instantaneous power theory and applications to power conditioning. John Wiley & Sons, 2007.
DOMMEL, Hermann W. EMTP theory book. Microtran Power System Analysis Corporation, 1992.

Assuntos diversos referente ao curso de doutorado.

Assuntos diversos referente ao curso de doutorado.

Ementa: Algoritmos Genéticos; Programação Genética; Sistemas Imunológicos Artificiais; Aplicações à Sintese Automática de Circuitos; Hardware Evolucionário; Evolução Intrínseca e Extrínseca.

Bibliografia:

An Introduction to Genetic Algorithms (Complex Adaptive Systems) Feb 6, 1998 by Melanie Mitchell [] 
Introduction to Evolvable Hardware: A Practical Guide for Designing Self-Adaptive Systems1st Edition

by Garrison W. Greenwood (Author), Andrew M. Tyrrell (Author)

Objetivo: Apresentar as “wavelets” e sua aplicação em processamento de sinais, capacitando o aluno a compreender e realizar trabalhos nos assuntos abordados.

Ementa:Introdução e conceitos básicos: “wavelet”, transformada por “wavelets”, função-“wavelet” e função de escalamento, multirresolução; Análise e Síntese: DWT (transformada por “wavelets” discreta) & bancos de filtros; Bases e “frames”; Funções-“wavelet” e de escalamento e coeficientes associados; Regularidade, momentos e projeto; Generalizações da DWT; Aplicações a processamento de sinais.

Estrutura do Curso: O curso consistirá no estudo e discussão detalhados do livro de referência.

Pré-requisitos Sugeridos: Sistemas lineares, processamento de sinais.

Avaliação: Os alunos poderão ser avaliados por listas de exercícios, testes, seminários e/ou trabalhos envolvendo simulações, nos tópicos abordados.

Bibliografia:

* Referência básica: “Introduction to Wavelets and Wavelet Transforms – A Primer” (C. S. Burrus, R. A. Gopinath e H. Guo) – Prentice Hall, 1998;

* Ao longo do curso, poderá ser indicado material de consulta suplementar.

Ementa: Tecnologia para conexão de sistemas assíncronos: Conexao “Back-to-back” a tiristor; conexão “back-to-back” de VSC (Conversores de tensão); VFT – Variable Frequency Transformer; Modelos básicos de regime permanente; Comparação de faixas operativas e dimensionamento relativo dos equipamentos.

Ementa: Revisão de Processos Estocásticos. Filtro de Wiener. Algoritmos LMS (Least Mean Square), LMS normalizado, LMS no domínio da freqüência. Algoritmo RLS (Recursive Least Squares), algoritmo RLS rápido. Algoritmo treliça (lattice), algoritmos QR. Filtragem adaptativa IIR.

Referências:
– M. H. Hayes, Statistical Digital Signal Processing and Modeling, John Willey

– S. Haykin, Adaptive Filter Theory, 4a. Edição, Prentice-Hall

– B. Farhang-Boroujeny, Adaptive Filters: Theory and Applications, Wiley

– B. Widrow & S. Stearns, Adaptive Signal Processing, Prentice-Hall

– A. H. Sayed, Fundamentals of Adaptive Filtering, John Willey

– P. S. R. Diniz, Adaptive Filtering: Algorithms and Practical Implementation, Kluwer

Ementa: Medidas em redes; ciência de redes, incluindo modelagem em grafos; e ciência de dados, incluindo aplicações de aprendizado de máquinas

Bibliografia:

Artigos de Periódicos: IEEE Communications Surveys and Tuturials, ACM Surveys, IEEE Network, IEEE Communications Magazine, entre outros.

Artigos de Congressos: ACM SIGCOMM, IEEE INFOCOM, ACM MOBICOM, ACM IMC entre outros.

Ementa: Prototipagem e Simulação de Protocolos; A linguagem Promela;O Cálculo de Processos (CCS de Milner);A linguagem LOTOS;Estudo de Casos.

Bibliografia:

Milner, “Communication and Concurrency”, Prentice-Hall; Holzman, “Design and Validation of Computer Protocols”, Prentice-Hall; Artigos técnicos.

Ementa: Desigualdades lineares matriciais (LMI), utilizacao de LMIs em problemas de sistemas e controle: estabilidade, estabilizacao, projeto de controladores robustos, estabilizacao de inclusoes a diferencas e diferenciais, sistemas com saturacao. Metodos computacionais para resolucao de LMIs.

Bibliografia:
EMENTA VARIÁVEL

Ementa: Revisão de controle 2DOF; Exemplos simples de controladores adaptativos; Estimação adaptativa de parâmetros; Realimentação de estado adaptativo; Controle adaptativo por modelo de referência (MRAC), caso contínuo e discreto, abordagem direta e indireta; Extensão do MRAC para o caso multivariável; Backstepping; Controle adaptativo por estrutura variável (VS-MRAC).

Bibliografia:

Adaptive Control Tutorial – Petros Ioannou & Baris Fidan – SIAM, 2006

Adaptive Control Design and Analysis – Gang Tao – John Wiley & Sons, 2003

Robust Adaptive Control – Petros Ioannou & Jing Sun – Dover, 2012

Nonlinear and Adaptive Control Design – Miroslav Krstic, Ioannis Kanellakopoulos & Petar Kokotovic Willey, 1995

Ementa: Introdução aos sistemas autônomos; Estado da arte; Fundamentos da teoria de probabilidades; Machine Learning. Pattern Recognition. Estimadores e filtros; Percepção e modelagem do ambiente; Localização e navegação; Algoritmos de controle.

Bibliografia:

Hong Cheng, Autonomous Intelligent Vehicles. Theory, Algorithms, and Implementation. Springer, 2011.

Plamen Angelov. Autonomous Learning Systems. From Data Streams to Knowledge in Real-time. Wiley, 2013.

Sabiha Wadoo & Pushkin Kachroo. Autonomous Underwater Vehicles Modeling, Control Design, and Simulation. CRC Press, 2011.

Stuart Russell & Peter Norvig. Artificial Intelligence: A Modern Approach. Prentice Hall, 2009.

Frederick Hillier & Gerald Lieberman. Introduction to Operations Research. McGraw-Hill, 2009.

Sebastian Thrun & Wolfram Burgard. Probabilistic Robotics. MIT, 2006.

Ementa: Lógica e metodologia de provas; algoritmos; teoria dos números; indução e recursão; relações, grafos; árvores.

Bibliografia: 
K. H. Rosen. Discrete mathematics and its applications. Seventh Edition. McGraw Hill, 2012.

Ementa: Tópicos avançados em Alocação da Geração (Unit Commitment), Algoritmos para restabelecimento de redes elétricas. Planejamento da Expansão de Sistemas de Transmissão de Energia. Reconfiguração de Sistemas de Distribuição de Energia; Expansão de Sistemas de Distribuição. Alocação Ótima de Capacitores.

Ementa: Representação de vídeo digital: conceitos introdutórios a vídeo digital; modelos de formação de imagem variantes no tempo; amostragem espaço-temporal, conversão de estrutura de amostragem; Estimação de movimento bi-dimensional: métodos usando fluxo ótico; métodos baseados em blocos; métodos recursivos; métodos bayesianos; Estimação de movimento tri-dimensional e segmentação: métodos usando correspondência entre pontos; métodos diretos e usando fluxo ótico; segmentação de movimento; estéreo e rastreamento de movimento; Filtragem de vídeo: filtragem com compensação de movimento; filtragem de ruído; restauração; conversão entre padrões; superresolução; Campos de Markov.

Bibliografia:

Murat Tekalp, Digital Video Processing, Prentice Hall, 1995.

Ementa: Linearização dos modelos e estudos de estabilidade frente a pequenas perturbações; auto-valores e auto-vetores; variáveis de estado; Estabilidade linear em sistemas de grande porte. Controle coordenado de múltiplos estabilizadores de sistemas de potência. Controle inteligente. Controle robusto usando técnicas de controle moderno. Estabilizadores em equipamentos FACTS.

Livros Recomendados

“Power System Stability and Control”, P. Kundur, McGraw-Hill, 1994, ISBN: 0-07-035958-X.

“Modern Control Theory”, W. L. Brogan, Prentice Hall, 1991, ISBN: 0-13-589763-7.

“Engenharia de Controle Moderno”, K. Ogata, Pearson, 5ª. Edição, 2011, ISBN:978-85-7605-810-6.

Ementa: Fluxo de potência trifásico; Simulação dinâmica trifásica e híbrida; Geração distribuída (GD); Modelagem de geradores conectados via inversores; Análise da factibilidade da conexão de GD; Impacto da GD no perfil de tensão; Coordenação entre reguladores de tensão de alimentadores e da GD; Impacto da GD no sistema de proteção; Influência da ligação de transformadores da GD; Ilhamento e reconexão de redes com GD.

Bibliografia:

W. H. Kersting, “Distribution System Modeling and Analysis”, CRC Press, 2007. 2) N. Kagan, C. C. B. de Oliveira & E. J. Robba,  “Introdução aos Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica”, Ed. Edgard Blücher, 2005.

Ementa: Revisão dos fundamentos de eletromagnetismo. Introdução ao Método dos Elementos Finitos. Método de Galerkin. Aplicação a problemas não-lineares. Aplicação a problemas com ímãs permanentes. Análise de correntes induzidas. Cálculo de resistência, indutância, força e conjugado elétrico. Aplicação do método a máquinas síncronas e de indução. Utilização de programa comercial na análise de máquinas elétricas.

Bibliografia:
1. Sheppard J. Salon, “Finite Element Analysis of Electrical Machines”, Kluwer Academic Publishers.

2. Peter P.Silvester e Ronald L. Ferrari, “Finite Elements for Electrical Engineers”, Cambridge University Press.

3. Nicola Bianchi, “Electrical Machine Analysis Using Finite Elements”,Taylor and Francis

Ementa: Revisão dos conceitos básicos de projeto de máquinas elétricas: carregamento elétrico e magnético; análise de enrolamento, produção de fmm, produção de fem; cálculo de reatâncias. Projeto de máquinas síncronas, de indução e de ímã permanente. Aplicação do método dos elementos finitos.

Bibliografia:
1 – Ion Boldea, Sayed A. Nasar, “The Induction Machine Handbook”, CRC Press

2 – Ion Boldea, “Synchronous Generators”, CRC Press

3 –  J. R. Hendershot and TJE Miller, “Design of Permanent-Magnet Motors”, Oxford University Press

Ementa: Aplicações de Eletrônica de Potência em Sistemas de Potência. Controle de Sistemas de Potência através de equipamentos de Eletrônica de Potência: regulação de tensão, compensação de reativos, filtragem ativa e controle do fluxo de potência através de compensadores série, shunt, e série/shunt combinados. Análise e projeto de controladores aplicados aos equipamentos FACTS (STATCOM, UPFC, etc.) e ao Compensador Universal (UPLC). Tópicos especiais em técnicas de modelagem e simulação de equipamentos de Eletrônica de Potência aplicados a Sistemas de Potência.

Bibliografia:
[1] H. Akagi, E. H. Watanabe, M. Aredes, Instantaneous Power Theory and Applications to Power Conditioning, New Jersey: IEEE Press / Wiley-Interscience, 2007, ISBN: 978-0-470-10761-4, pp. 400

Ementa: Introdução a redes sem fio, Estudos de caso: redes de sensores, redes em malha e redes veiculares, Protocolos e Mecanismos de Controle: Acesso ao Meio, Topologia, Potência e Taxa, Roteamento em redes sem fio: ad hoc e infra-estruturadas, Mobilidade IP, TCP móvel, Modelagem, Simulação e Emulação de redes sem fio.

Bibliografia:

Miguel Elias M. Campista e Marcelo G. Rubinstein, “Advanced Routing Protocols for Wireless Networks”, Wiley-Iste; Kurose e Ross, “Redes de Computadores e a Internet”, 5a edição, Ed. Pearson;

Tanenbaum e Wetherall, “Redes de Computadores”, 5a edição, Ed. Pearson;

Surveys e artigos técnicos

Ementa: Métodos para implementação em tempo real de algoritmos básicos para controle de conversores estáticos: sincronização e filtragem, regulação de corrente e tensão, técnicas de modulação (vetor espacial, entrelaçada e multiníveis). Técnicas de condicionamento de sinais e interfaceamento entre conversores estáticos e processadores (microcontroladores e DSPs). Avaliações de desempenho com técnicas de “hardware-in-the-loop”. Modelagem, análise e projeto de sistemas contendo conversores estáticos e controladores digitais: conversores conectados à rede, acionamentos elétricos em velocidade variável e outros.

Bibliofragia:
Título: Digital Control in Power Electronics; Autores: Simone Buso, Paolo Mattavelli; Editora: Morgan & Claypool Publishers, 2006; ISBN: 1598291122, 9781598291124
Título: Voltage-Sourced Converters in Power Systems; Autores: Amirnaser Yazdani, Reza Iravani; Editora:
John Wiley & Sons, 2010; ISBN: 0470551569, 9780470551561
Título: Integrated Power Electronic Converters and Digital Control; Autores: Ali Emadi, Alireza Khaligh, Zhong Nie, Young Joo Lee; Editora: CRC Press, 2009; ISBN: 1439800707, 9781439800706
Título: Control of Power Inverters in Renewable Energy and Smart Grid Integration; Autores: Qing-Chang Zhong; Tomas Hornik; Editora: Wiley-IEEE Press, 2013; ISBN: 0470667095, 9780470667095

Ementa: Estudo e discussão de conceitos fundamentais e emergentes de Redes de Computadores, baseando-se nos artigos científicos que os originaram. Serão abordados os seguintes conceitos: Princípios da arquitetura da Internet; Controle de congestionamento e de fluxo; Medidas em Redes de Computadores; Aplicações distribuídas; Redes sobrepostas; Gerenciamento de filas; Engenharia de tráfego; Infraestrutura programável; Redes definidas por software; Outros tópicos da literatura recente.

Bibliografia:

Artigos científicos na área

Objetivo: O objetivo desta disciplina é estudar e discutir o estado da arte de técnicas de gestão de radiofrequências e obter conceitos introdutórios sobre a legislação e regulamentação nessa área, com foco no cenário brasileiro. Assim, a ideia é equilibrar aspectos técnicos e regulamentares. As aulas consistirão em discussões sobre o material selecionado pelo professor, que deverá ser estudado antes das aulas, e em trabalhos relacionados ao tema da disciplina.

Ementa: Revisão de conceitos básicos sobre comunicação sem fio e espectro de radiofrequências; Legislação e regulamentação, com foco na política nacional da Anatel; Métodos tradicionais de gestão do espectro; Aplicações de IA na gestão e monitoramento do espectro; Compartilhamento dinâmico do espectro; Modelos de propagação baseados em dados; Técnicas de detecção e predição de ocupação de espectro; Gestão do espectro para redes emergentes.

Bibliografia: 

-BRASIL. Lei nº 9.472, de 16 de julho de 1997. Dispõe sobre a organização dos serviços de telecomunicações, a criação e o funcionamento da Anatel. Diário Oficial da União: seção 1, Brasília, DF, 17 jul. 1997

-ANATEL. Resolução nº 671, de 3 de novembro de 2016. Aprova o Regulamento de Uso do Espectro de Radiofrequências. Diário Oficial da União: seção 1, Brasília, DF, 7 nov. 2016.

-ANATEL. Plano de Uso do Espectro de Radiofrequências (2023-2030). Brasília, DF: Anatel, 2022. 

-ARANHA, M. I. Direito das Telecomunicações e da Radiodifusão: histórico normativo e conceitos fundamentais. Laccademia Publishing, 2024.

-UNIÃO INTERNACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES. National Spectrum Management Handbook. 2015. Disponível em: https://www.itu.int/pub/R-HDB-21. Acesso em: 22 jan. 2025

-TSE, David; VISWANATH, Pramod. Fundamentals of Wireless Communication. Cambridge: Cambridge University Press, 2005.

-Outros regulamentos e publicações oficiais da Anatel e da ITU sobre espectro.

-Artigos científicos em conferências internacionais como IEEE DySPAN, IEEE GLOBECOM, IEEE ICC e IEEE INFOCOM e nacionais como SBRC e SBrT.

-Artigo científicos em periódicos como IEEE Transactions on Communications, IEEE Transactions on Wireless Communications e IEEE Transactions on Networking.

Ementa: Redes sem fio, protocolos de controle de acesso ao meio, redes de sensores: conceitos básicos e roteamento, Internet of Things: sistemas embarcados, protocolos e aplicações.

Bibliografia:

Artigos técnicos e tutoriais

Ementa: Redes Virtuais; Computação em Nuvem; Comunicação Verde; Internet do Futuro; Internet das Coisas; Smart Grids; Sistemas de grande volume de dados; Sistemas de controle e gerenciamento baseados em conhecimento; Segurança em redes.

Bibliografia:

– Artigos de Periódicos: IEEE Communications Surveys and Tuturials, ACM Surveys, IEEE Network, IEEE/ACM Transactions on Networking, IEEE Transactions on Smart Grid, IEEE Communications Magazine, entre outros.

– Artigos de Congressos: ACM SIGCOMM, IEEE INFOCOM, IEEE Globecom, IEEE ICC, ACM MOBICOM, entre outros.

Ementa: Representação de sinais e sistemas, processos estocásticos, transformada de Karhunen-Lòeve, Análise de Componentes Principais, Independência estatística e Análise de Componentes Independentes, Extratores Não-lineares e Análise de Componentes Principais Não-lineares, Extratores de finalidade específica e Análise de Componentes Principais de Discriminação, Redução de dimensionalidade e t-SNE. Aplicações.

1 – Probability, Random Variables and Random Signal Principles, Peyton Z. Peebles Jr,McGraw-Hill Education; 4ª edição, 2000

2 – The Transform and Data Compression Handbook, Kamisetty Ramam Rao & Patrick C. Yip, CRC Press, 1ª edição, 2018

3 – Communication Systems, Simon Haykin, John Wiley & Sons; 5ª edição, 2009
4 – Artigos Relacionados

Ementa: Introdução às redes neurais. Motivação. Neurônios e redes neurais biológicas e artificiais. Arquiteturas. Processos de treinamento supervisionados de primeira ordem e de ordens superiores. Cuidados práticos com o treinamento: relevância, redundância, normalização, paralisia, overtraining, tipos de erro, etc. Aproximadores. Capacidade de mapeamento, técnicas de poda, redes construtivas. Modelagem de sistemas dinâmicos. Modelagem de séries temporais. Classificadores. Interpretação geométrica do mapeamento. Interpretação estatística dos resultados. Compressão da informação. Componentes principais de representação e classificação. Exemplos e demonstrativos.

Bibliografia:

Ivan Silva, I.; Spatti, D. e Flauzini, R. – “Redes Neurais Artificiais para engenharia e ciências aplicadas”, Artliber, 2010, cap 1-6.

Haykin, S., “Neural Networks and Learning machines”, Pearson, 2009.

Haykin, S., “Redes Neurais, Teoria e Prática”, Bookman, 2001. 

Bishop, C. M. – “Pattern Recognition and Machine Learning”, Springer, 2006.

WEKA  www.cs.waikato.ac.nz/ml/weka/

SNNS (Stuttgart Neural Network Simulator) ftp.informatik.uni-stuttgart.de

Ementa: Tipos de classificadores. Classificadores por similaridade. Clusterização. Métodos clássicos. Filtros casados. Redes de Kohonen. Redes ART. Treinamento supervisionado e não supervisionado. Consciência, esquecimento e seus efeitos. Classes não esféricas. Aproximadores. Redes Counterpropagation. Redes de Base Radial, RBF. Aplicações e demonstrativos.

Bibliografia:

Ivan Silva, I.; Spatti, D. e Flauzini, R. – “Redes Neurais Artificiais para Engenharia e Ciências Aplicadas”, Artliber, 2010, cap 8-10.

Haykin, S., “Neural Networks and Learning machines”, Pearson, 2009 ou “Redes Neurais, Teoria e Prática”, Bookman, 2001, Cap. 8.1, 8.2, Cap. 9.

Haykin, S., “Redes Neurais, Teoria e Prática”, Bookman, 2001.

Duda, R.O.; Hart, P.E.; Stork, D.G., “Pattern Classification”, Wiley, 2001, Cap 10.

Gersho, A., Gray, R.M. – “Vector Quantization and Signal Compression”, Kluwer, 1992, Part III.

Duda, R.O., Hart, P.E., “Pattern Classification and Scene Anal.”, Wiley, 1973, Cap 6.

WEKA www.cs.waikato.ac.nz/ml/weka/

SNNS (Stuttgart Neural Network Simulator) ftp.informatik.uni-stuttgart.de

Ementa: Otimização contínua; Algoritmos evolucionários: AGs e outras variantes; Recozimento Simulado.

Bibliografia:

Cichocki, Unbehaven – Neural Networks for Optimization and Signal Processing”, Wiley, 1993.

Chong, Zak – “An Introduction to Optimization”, Part II, Wiley, 2001.

Haykin, S., “Neural Networks and Learning machines”, Pearson, 2009

Haykin, S., “Redes Neurais, Teoria e Prática”, Bookman, 2001.

Adby, Dempster, “Introduction to Optimization Methods”, Chapman and Hall, 1974.

N. Metropolis, A. W. Rosenbluth, M. N. Rosenbluth, A. H. Teller, e E. Teller. Equation of state calculation by fast computing machines. The Journal of Chemical Physics, vol. 21, no. 6, pp. 1087-1092, junho de 1953.
S. Kirkpatrick, C. D. Gelatt Jr., e M. P. Vecchi. Optimization by simulated annealing. Science, vol. 220, pp. 671-680, maio de 1983.

S. Geman e D. Geman. Stochastic relaxation, Gibbs distributions, and the Bayesian restoration of images. IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. PAMI-6, no. 6, pp. 721-741, novembro de 1984.

H. Szu e R. Hartley. Fast simulated annealing. Physics Letters A, vol. 122, no. 3-4, pp. 157-162, junho de 1987.

H. Szu e R. Hartley. Nonconvex optimization by fast simulated annealing. Proceedings of the IEEE, vol. 75, no. 11, pp. 1538-1540, novembro de 1987.

K. Rose, E. Gurewitz, e G. C. Fox. Constrained clustering as an optimization method. IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 15, no. 8, pp. 785-794, agosto de 1993.

K. Rose. Deterministic annealing for clustering, compression, classification, regression, and related optimization problems. Proceedings of the IEEE, vol. 86, no. 11, pp. 2210-2239, novembro de 1998.

H. A. O. Junior, L. Ingber, A. Petraglia, M. R. Petraglia, e M. A. S.

Machado. Stochastic Global Optimization and Its Applications with Fuzzy  Adaptive Simulated Annealing. Ed. Springer, 2012. ISSN 1868-4394. A. E. Eiben e J. E. Smith. Introduction to Evolutionary Computing. Ed. Springer, 2007 (2003). ISSN 1619-7127.

Ementa: Otimização da estrutura: relevância de entradas, poda, saturação dos neurônios, absorção de escalamento; Modelagem de sistemas estáticos e dinâmicos; Séries temporais; Contrôle; PCA e CDA generalizadas.

Pré-requisito: CPE721 ou permissão do professor

Bibliografia:

Ivan Silva, I.; Spatti, D. e Flauzini, R. – “Redes Neurais Artificiais para engenharia e ciências aplicadas”, Artliber, 2010, cap 1-6; Haykin, S., “Neural Networks and Learning machines”, Pearson, 2009;  Bishop, C. M. – “Pattern Recognition and Machine Learning”, Springer, 2006; Calôba, L.P. , “Introdução ao Uso de Redes Neurais na Modelagem de Sistemas Dinâmicos e Séries Temporais”, Livro de Minicursos do XIV Congresso Brasileiro de Automática, Natal, 2002, pp 1-52, Chatfield, C., “The Analysis of Time Series, An Introduction”, 6th edition, Chapman and Hall, 2004.

Ementa: estatística de ordem superior, otimização, regularização, modelos baseados em energia, modelos baseados em representação, redes convolutivas, redes recursivas, aplicações.

Bibliografia:

Deep Learning – Ian Goodfellow, Yoshua Bengio, Aaron Courville, MIT 2016

Deep Learning: Methods and Applications (Foundations and Trends in Signal Processing) – Li Deng, Dong Yu, Now Publishers 2014

Ementa: Conceitos básicos de otimização ; Modelagem de problemas utilizados em redes de computadores: localização de facilidades, fluxo em redes, alocação de recursos;  Métodos de otimização; Estudos de caso baseados na literatura científica de redes de computadores.

Bibliografia:

Keshav, Srinivasan. Mathematical foundations of computer networking. Addison-Wesley, 2012.

Bertsekas, Dimitri P. Network optimization: continuous and discrete models. Belmont: Athena Scientific, 1998.

Pióro, Michal, and Deep Medhi. Routing, flow, and capacity design in communication and computer networks. Elsevier, 2004.

Srikant, Rayadurgam. The mathematics of Internet congestion control. Springer Science & Business Media, 2012.

Artigos científicos na área

Ementa: Fundamentos de criptografia; criptografia simétrica: DES, 3DES, Blowfish, Twofish e AES; criptografia assimétrica: Diffie-Hellman, RSA e El Gamal; aplicações: SSH, PGP e HTTPS; funções hash: MD2, MD4 e MD5; filtros de Bloom; firewall e zona desmilitarizada; PSec e VPN; segurança em redes ad hoc e segurança em redes de sensores, sistemas de detecção de intrusão (SDI): processamento distribuído, Hadoop, HDFS, Apache Kafka e Apache Spark; processamento em tempo real, Structured Streaming.

Bibliografia:

C. Kaufman, Radia Perlman, Mike Speciner, “Network Security – PRIVATE Communication in a PUBLIC World”, 2a edição, Ed. Prentice-Hall.

Ementa: Generalidades: Estudo das relações de causa e efeito, conceitos básicos. Revisão de análise escalar e no Rn: propriedades desejáveis em funções (continuidade, diferenciabilidade, suavidade, convexidade), funções lineares e quadráticas, pontos estacionários e especiais. Otimização escalar: reconhecimento analítico de extremos, exemplos práticos, métodos numéricos, raízes de funções, mínimos de funções escalares, unimodalidade e enquadramento, redução de intervalos, métodos de Fibonacci, da razão áurea, de interpolação polinomial. Otimizaço vetorial:, condições analíticas, métodos numéricos; gradiente, gradiente conjugado, Newton, Newton modificado, quase Newton; métodos heurísticos, de ordem zero, de busca cíclica, Hookes e Jeeves, do olitopo, genéticos. Otimização Geral: restrições lineares de igualdade, condições analíticas, problema da projeção ortogonal; restrições lineares de desigualdade: geometria da região viável e da função objetivo, resultados analíticos, método de Rosen; Programação Linear, detalhes e exemplos; Programação Quadrática. Restrições não-lineares de igualdade: álgebra das restrições e da função objetivo. Restrições não-lineares de desigualdade: geometria da função objetivo e das restrições, álgebra do PGORNLD, métodos numéricos, método das direções viáveis, problemas básicos. Cálculo da variações: aplicações a controle ótimo e ao problema do

Regulador Linear Quadrático

Bibliografia:

• Practical Optimization, Philip E. Gill, Walter Murray, Margareth H. Wright. Academic Press, 1981

• Optimization Concepts and Applications in Engineering Ashok D. Belegundu, Tirupathi R. Chandrupatla. Prentice-Hall, 1999

• Numerical Optimization, Jorge Nocedal, Stephen J. Wright. Springer, 1999

• Iterative Methods for Optimization, C. T. Kelley. Siam, 1999

• História da Matemática, Carl B. Boyer, Elza F. Gomide (tradução). Edgard Blücher ltda. 1978

• outras . 

Ementa: Propriedades dos sistemas a eventos discreto, Diferenças entre sistemas com evolução baseada em eventos e no tempo, Exemplos de sistemas a eventos discretos. Linguagens e autômatos: Conceitos de linguagens e autômatos, Operações com autômatos, Autômatos com estados finitos, Análise de sistemas a eventos discretos. Redes de Petri: Fundamentos de redes de Petri, Comparação entre redes de Petri e autômatos, Análise de redes de Petri, Modelos com temporização: Autômatos temporizados, Redes de Petri temporizadas.

Bibliografia

C. G. Cassandras e S. Lafortune. Introduction to discrete event systems, 2nd Edition. Springer 2008.

J. E. Hopcroft, R. Motwani e J. D. Ullman. Introduction to automata theory, languages and computation, 3nd Edition. Pearson 2007.

R. David e H. Alla. Discrete, continuous and hybrid Petri nets, Springer 2005.

T. Murata. Petri nets: properties, analysis and applications, Procedding of the IEEE, vol.77 (4), pp. 541-579, 1989.

Ementa: 

Bibliografia:

R. Murray, Z. Li e S. Sastry, A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation, CRC Press, 1994.

Thrun, Burgard and Fox, Probabilistic Robotics, MIT press, 2005

IEEE Transaction on Robotics

IEEE/ASME Transaction on Mechatronics

Ementa: Conceituação Básica; Dinâmica Mecânica; Controladores para Mancais Magnéticos; Eletrônica de Potência aplicada em Mancais Magnéticos; Realização – Sensores e Controladores; Motor-Mancal Magnético; Demonstrações de Laboratório.

Bibliografia:

[1] R. Stephan, F.C. Pinto, A.C. Gomes, J.A. Santisteban, A. O. Salazar. Mancais Magnéticos: mecatrônica sem atrito. Ciência Moderna, 2013.

[2] G. Schweitzer, E. Maslen. Magnetic Bearings. Springer, 2009.

[3] F.C.Moon. Superconducting levitation: applications to bearings and magnetic transportation. John Wiley & Sons, 1994.

[4] P.K. Sinha. Electromagnetic Suspension. IEE Control Engineering Series, 1987.

[5] A.Chiba et al. Magnetic Bearings and Bearingless Drives, Elsevier, 2005.

Ementas: Controle Supervisório; Especificação; Controle Supervisório com controlabilidade parcial; Controle Supervisório não bloqueante; Controle Supervisório com observação parcial; Controle Supervisório descentralizado.

Bibliografia:

C. G. Cassandras e S. Lafortune. Introduction to discrete event systems, 2nd Edition. Springer 2008.

W.M. Wonham, Supervisory Control of Discrete-Event Systems  (http://www.control.utoronto.ca/~wonham/wonham.html), 2014.

R. Kumar e V. K. Garg, Modeling and control of logical discrete event systems, Springer US,1995

Ementa: Diagnosticadores de falhas; Diagnosticabilidade centralizada de Sistemas a Eventos Discretos; Diagnosticabilidade descentralizada de Sistemas a Eventos Discretos; Codiagnosticabilidade disjuntiva; Codiagnosticabilidade conjuntiva; Verificadores; Implementação de diagnosticadores; Seleção de sensores para diagnóstico; Bases mínimas para a diagnosticabilidade; Diagnóstico robusto de falhas

Bibliografia:

1) Cassandras, Christos G., Lafortune, Stéphane. Introduction to Discrete Event Systems. Springer. 2008.

2) W. Qiu and R. Kumar, “Decentralized failure diagnosis of discrete event systems,” IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics Part A:Systems and Humans, vol. 36, no. 2, pp.384-395, 2006.

3) M. V. Moreira, T. C. Jesus, and J. C. Basilio, “Polynomial time verification of decentralized diagnosability of discrete event systems,” IEEE Transactions on Automatic Control, pp. 1679–1684, 2011.

4) L. K. Carvalho, J. C. Basilio, and M. V. Moreira, “Robust diagnosis of discrete-event systems against intermittent loss of observations,” Automatica, vol. 48, no. 9, pp. 2068–2078, 2012.

5) L. K. Carvalho, M. V. Moreira, J. C. Basilio, and S. Lafortune, “Robust diagnosis of discrete-event systems against permanent loss of observations,” Automatica, vol. 49, no. 1, pp. 223–231, 2013.

Ementa: Introdução aos modelos estruturais e regulatórios dos sistemas de energia elétrica; análise do modelo brasileiro. Objetivos, critérios e horizontes de planejamento. Modelos de planejamento da expansão da geração, da transmissão, do suporte de reativos, da rede de distribuição, etc. Introdução aos métodos de otimização aplicados ao planejamento: método branch-and-bound, metaheurísticas, otimização fuzzy, problemas multi-objetivos, etc. Exemplos computacionais.

Bibliografia:

H. Seifi and M.S. Sepasian, *Electric Power System Planning Issues, Algorithms and Solutions*, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2011.

M.T. Tolmasquim, *Novo Modelo do Setor Elétrico Brasileiro*, Synergia Editora, Rio de Janeiro, 2011.

K.Y. Lee and M.A. El-Sharkawi, *Modern Heuristic Optimization Techniques: Theory and Applications to Power Systems*, John Wiley and Sons, 2008.

J.A. Momoh, *Electric Power System Applications of Optimization*, Marcel Dekker, 2005.

Ementa:  Conceitos básicos de confiabilidade de sistemas de potência. Principais distribuições de probabilidades utilizadas em confiabilidade. Análise de riscos. Métodos de redes. Métodos de espaço de estados. Processos estocásticos. Confiabilidade da geração. Confiabilidade de sistemas interligados. Confiabilidade composta – geração e transmissão. Confiabilidade da distribuição. Custos da confiabilidade.

Ementa: Descrição matemática do modelo de estado crítico considerando a densidade de corrente crítica: constante (Bean), dependente do campo (Kim) e dependente do tempo (Anderson-Kim). Formulação A-V para o modelo de estado crítico. Discretização do problema no espaço, utilizando: método dos momentos e método dos elementos finitos. Solução temporal utilizando método das diferenças finitas no tempo.

Pré-requisito: CPE757 ou permissão do professor

Bibliografia

[1] M. Cyrot and D. Pavuna, Introduction to Superconductivity and High-Tc Materials, World Scientific, Singapore, 1992.

[2] P. G. De Gennes, Superconductivity of Metals and Alloys, W. A. Benjamin, New York, 1966.

[3] D. Saint-James, G. Sarma and E.J. Thomas, Type II Superconductivity, Pergamon Press, Oxford, 1969.

[4] M. N. Wilson, Superconducting Magnets, Oxford University Press, Oxford, 1983.

[5] Literatura corrente, a ser indicada para temas específicos.

Ementa: Supercondutividade. Modelos Fenomenológicos de London e Ginzburg-Landau. Supercondutores do Tipo I e do Tipo II. Rede de Abrikosov. Corrente Crítica e aprisionamento de vórtices. Modelo de estado crítico (Bean). Arraste de fluxo ativado termicamente: modelo de Anderson-Kim e TAFF. Aplicações: levitação magnética supercondutora, SMES – armazenamento magnético de energia em magnetos supercondutores, produção de campos magnéticos elevados, limitadores de corrente de curto circuito, transmissão de energia.

Bibliografia:

 [1] A. C. Rose-Innes and E. H. Rhoderick, Introduction to Superconductivity, 2nd Edition, Pergamon Press, Oxford, 1978.

[2] M. Tinkham, Introduction to Superconductivity, 2nd Edition, McGraw-Hill, New York, 1996.

[3] M. Cyrot and D. Pavuna, Introduction to Superconductivity and High-Tc Materials, World Scientific, Singapore, 1992.

[4] P. G. De Gennes, Superconductivity of Metals and Alloys, W. A. Benjamin, New York, 1966.

[5] D. Saint-James, G. Sarma and E.J. Thomas, Type II Superconductivity, Pergamon Press, Oxford, 1969.

[6] F. C. Moon, Superconducting Levitation: Applications to Bearings and Magnetic Transportation, John Willey & Sons, New York, 1994.

[7] M. N. Wilson, Superconducting Magnets, Oxford University Press, Oxford, 1983.

[8] F.W. Sears e G. L. Salinger, Termodinâmica, Teoria Cinética e Termodinâmica estatística, Ed. Guanabara dois, 3ª ed., 1979 (1975).

[9] Literatura corrente, a ser indicada para temas específicos.

Ementa:Arquitetura da Internet, Limitações e consequências do modelo TCP/IP, Segurança na Internet, Requisitos para Internet de Nova Geração e Projetos e propostas para Internet de Nova Geração, Modelagem, busca e visualização de dados com JSON, Elasticsearch e Kibana; desenvolvimento de páginas web dinâmicas, HTML/CSS/Javascript.

Bibliografia:

Artigos técnicos e tutoriais

Ementa: Introdução às redes inteligentes (smart grid). Sistemas avançados de medição (smart meters). Integração de geração distribuída, micro-geração e veículos elétricos à rede elétrica. Gerenciamento da demanda. Microrredes e centrais de geração virtual. Automação da distribuição. Sistemas de monitoração, proteção e controle de área ampla (WAMPAC) baseados em medição fasorial sincronizada.

J. Ekanayake, K. Liyanage, J. Wu,  A. Yokoyama, and N. Jenkins*, Smart Grid: Technology and Applications*, Wiley, 2012.

K.C. Budka, J.G, Deshpande, and M. Thottan,* Communications Networks for Smart Grid*, Springer, 2014.

C.L. Stimmel, *Big Data Analytics Strategies for the Smart Grid*, CRC Press. 2015.

C.W. Gellings, *The Smart Grid: Enabling Energy Efficiency and Demand Re*sponse, The Fairmont Press, Inc, 2009.

Ementa: Geometria projetiva em 2D: o plano projetivo; transformações projetivas; geométrica projetiva em 1D; propriedades das cônicas; pontos fixos e retas. Geometria projetiva em 3D: pontos e transformações projetivas; representação e transformação de pontos, retas e quádricas; plano no infinito; cônica absoluta; quádrica dual absoluta. Modelos de câmera: câmeras finitas; câmera projetiva; câmeras no infinto. Determinação dos modelos de câmera: equações básicas; erros geométricos; distorções radiais, calibração de câmeras. Geometria de duas vistas: geometria epipolar; matriz fundamental; matriz essencial; estimação da matriz fundamental; homografias; geometria epipolar afim. Geometria de N vistas. Configurações degeneradas.

Bibliografia:

Richard Hartley e Andrew Zisserman, Multiple View Geometry in Computer Vision, Second Edition, Cambridge University Press, 2003.

Ementa: Challenges, research projects, and proposals in Smart Grids, Big Data, Internet of Things,and Clouds. Performance, and security issues.

Bibliografia:

Surveys e artigos técnicos.

Ementa: Tópicos variados em estimação de sinais.

Ementa: Motivação: – Redes Biologicas, – Processamento de Informação sobre Grafos, – Redes Adaptativas; Estimação Mean-Square-Error (MSE): – Estrategias Incremental, Consensus e de Difusão, – Pontos Limites para soluções distribuídas, Soluções ótimas de Pareto; Otimização distribuída via estratégias de difusão: – Políticas de combinação Doubly-Stochastic, – Políticas de combinação Left-Stochastic Combination, – Comparação com soluções centralizadas; Estratégias Adaptativas de Difusão: – Performance de estratégias Steepest-Descent de Difusão, – Performance de estratégias Adaptativas de Difusão, – Recursões de estados para difusão, – Ruído de gradiente, – Dinâmica de erro da rede, estabilidade MSE; Comparação entre estratégias distribuídas, desempenho Excess-Risk; Seleção de pesos na combinação: – Combinações estáticas, – Combinações adaptativas, – Políticas Hastings, – Política de variância relativa; Difusão com troca de informação de ruído: – Papel de agentes informados, controle de degradação; Extensões.

Bibliografia:

A. H. Sayed, Adaptation, Learning, and Optimization over Networks, Foundations and Trends in Machine Learning, 

vol. 7, issue 4-5, NOW Publishers, Boston-Delft, 518pp, 2014. ISBN 978-1-60198-850-8, DOI 10.1561/2200000051. 

Ementa: Estimação ótima de mínimos quadrados. Estimação ótima na média quadrática. Aplicação emcomunicações. Estimação Linear. Filtragem de Wiener. Fatorização Espectral. Estimação no espaço de estados e o filtro de Kalman. Algoritmos rápidos. Modelamento de erros e prática. Equivalência com filtragem adaptativa. Equivalência parcial com filtragem robusta. Dualidade com o problema de controle.

Bibliografia:

T. Kailath, A. H. Sayed, and B. Hassibi, Linear Estimation, Prentice Hall, NJ, ISBN 0-13-022464-2, 854pp, 2000.

Objetivo: Introduzir conceitos básicos referentes ao aprendizado de máquina, com ênfase no desenvolvimento e avaliação de modelos de regressão e classificação, bem como relacionados à extração de conhecimento dos dados. 

Ementa: Conceitos básicos de aprendizado. Teoria de decisão Bayesiana. Modelos de Regressão e Classificação. Avaliação de experimentos. Seleção e extração de atributos. Análise de agrupamentos. 

Bibliografia:

Alpaydin, E. Introduction to Machine Learning. 3rd ed. The MIT Press, 2009.

Bishop, C. Pattern Recognition and Machine Learning. 1st ed. Springer-Verlag, 2006.

Murphy, K. P. Machine Learning: a Probabilistic Perspective. 1st ed. The MIT Press, 2014.

Theodoridis, S. Koutroumbas, K. Pattern Recognition. 4th ed. Academic Press, 2008.

Hastie, T, Tibishirani, R. The Elements of Statistical Learning – Data Mining, Inference and Prediction, 2009.

Ementa: Variedades e funções de divergência, família exponencial de distribuições e suas misturas,  geometria Riemaniana, estimação, séries temporais, aplicações em aprendizado de máquina, boosting, processamento de sinais, esparsidade.

Bibliografia:

Information Geometry and Its Applications – Shun-ichi Amari, Springer 2016

Ementa:

O problema do aprendizado; Treinamento versus teste; O modelo linear; Sobreajuste; Alguns princípios de aprendizado; Modelos baseados em similaridade; Redes neurais; Máquina de vetor de suporte; Aspectos auxiliares ao aprendizado.

Bibliografia:
Livro-texto = Yaser S. Abu-Mostafa, Malik Magdon-Ismail, Hsuan-Tien Lin, “Learning from Data – A short course” – AMLbook.com, 2012
Material complementar a definir

Ementa: Básico de análise de componentes independentes (ICA). ICA x PCA. Separação Cega de fontes. ICA não linear. Aplicações.

Bibliografia:

Independent Component Analysis – 2001 Aapo Hyvärinen and Juha Karhunen

Handbook of Blind Source Separation: Independent Component Analysis and Applications –  2010 Pierre Comon and Christian Jutten

Discutir ferramentas e abordagens para o tratamento de problemas envolvendo o processamento de Linguagem Natural por meio de modelos de Aprendizado de Máquina, em especial aqueles baseados em Aprendizado Profundo.

Ementa:  Introdução ao Processamento de Linguagem Natural;  Representações eficientes de palavras e contextos;  Medidas de similaridade;  Análise de linguagem; Modelos clássicos, empíricos e profundos para NLP.

Bibliografia Principal:

Eisenstein, J. – Introduction to Natural Language Processing – MIT – 2019

Daniel Jurafsky, James H. Martin – Speach and Language Processing – Prentice Hall – 2008 (3rd edition draft available at https://web.stanford.edu/~jurafsky/slp3/).

Delip Rao, Brian McMahan – Natural Language Processing with PyTorch: Build Intelligent Language Applications Using Deep Learning. O’Reilly Media, 2019.

Li Deng, Yang Liu – Deep Learning in Natural Language Processing – Springer – 2018.

Nitin Indurkhya, Fred J. Damerau – Handbook of Natural Language Processing – CRC Press – 2010.

Material “on-line” do curso CS224n – Natural Language Processing with Deep Learning – Stanford (http://web.stanford.edu/class/cs224n/) .

Material complementar a ser indicado pelo docente.

Ementa: Estimacao Linear. Precodificadores. Sistemas multiportadora, OFDM, Single carrie Freq. Domain. Transformadas Trigonometricas. Estimacao de canal em Sistemas com alta mobilidade. Estimacao Turbo em sistemas Multiportadora. Distribuicao Otima de Potencia, Precodificadores Afim.

Bibliografia:

P. P. Vaidyanathan ,  See-May Phoong,    and    Yuan-Pei Lin, Signal Processing and Optimization for Transceiver Systems 1st Edition,  Editora: Cambridge

ISBN-13: 978-0521760799

ISBN-10: 0521760798

Ementa: História dos imageadores CMOS; sistemas de aquisição CCD e CMOS; fotodiodos; topologias de pixels CMOS e seus modos de aquisição; processamento de sinais no plano focal; compressão de imagens no plano focal; algoritmos de baixa complexidade.

Bibliografia:
Junichi Nakamura (Editor), Image Sensors and Signal Processing for Digital Still Cameras, CRC Press, 2005.

Jun Ohta, Smart CMOS Image Sensors and Applications, CRC Press, 2007.

Gerald C. Holst and Terrence S. Lomheim, CMOS/CCD Sensors and Camera Systems, JCD Publishing and SPIE Press, 2007.

A. N. Belbachir, Smart Cameras, Springer, 2009.

Objetivo: Apresentar o ferramental de análise tempo-frequência com vistas a sua aplicação em processamento de sinais, capacitando o aluno a compreender e realizar trabalhos nos assuntos abordados.

Ementa: A descrição de sinais em tempo & frequência; Frequência instantânea e sinais complexos; Princípio da Incerteza; Densidades e funções características; Necessidade da análise tempo-frequência.

Fundamentos de distribuições tempo-frequência; STFT (Transformada de Fourier de curta duração); A distribuição de Wigner.

Tópicos complementares, dentre: representação de sinais, densidade de variável simples, escala etc.

Estrutura do Curso: O curso consistirá no estudo e discussão detalhados do livro de referência.

Pré-requisitos sugeridos: Cálculo, álgebra linear, variáveis complexas, sistemas lineares, fundamentos de processamento de sinais.

Avaliação: Os alunos serão avaliados por listas de exercícios, testes, seminários e/ou trabalhos envolvendo simulações, nos tópicos abordados.

Bibliografia:

* Referência básica: “Time-Frequency Analysis” (Leon Cohen) – Prentice Hall, 1995

* Referência auxiliar: “Time-Frequency / Time-Scale Analysis” (Patrick Flandrin) – Academic Press, 1999

Ementa: 1) Óptica dos Raios (Ray Optics): Espelhos e lentes convergentes e divergentes, distância focal; Índice de refração; Lei de Snell; Reflexão e refração; Reflexão interna total e o campo evanescente; Reflectância e transmitância; Guias de onda. 2) Óptica da ondas (Wave Optics): Luz: Onda e Partícula, Luz e Matéria; O espectro eletromagnético; O corpo negro; Equação de onda; Onda planas e esféricas; Interferência; Interferômetros (Mach-Zehder, Michelson, Sagnac); Reflexão de Bragg; Feixes Gaussianos; Difração. 3) Óptica Eletromagnética: Teoria eletromagnética da luz; Equações de Maxwell; Meios dielétricos; Ondas eletromagnéticas elementares (planas, esféricas, gaussianas); Absorção e dispersão; Propagação de pulsos em meios dispersivos; Velocidade de grupo e de fase; Coeficiente de dispersão; Pulsos gaussianos; Dependência do comprimento de onda da velocidade de grupo e coeficiente de dispersão. 4) Óptica de Meios Anisotrópicos: Polarização da luz; Polarização linear, circular e planar; Matriz de Jones; Origem do índice de refração; Óptica de Guias de Ondas; Guias planares; Constante de propagação; Distribuição de campos e modos de propagação; TEM (transverse eletromagnetic modes); Guias de onda bidimensionais; Acoplamento óptico em guias de onda. 5) Fibras Ópticas: Fibras ópticas de índice degrau e índice gradual; Raios guiados; Fibras monomodo e multimodo; Constante de propagação e velocidade de propagação; Abertura numérica.

Bibliografia:

Fundamental of Photonics, B.E.A. Saleh and M.C. Teich, Wiley Series in Pure and Applies Opticas, John Wiley and Sons, Inc., New York, 1991.

Introduction to Optics (3rd Edition) 3rd Edition, by Frank L Pedrotti, Leno M Pedrotti, Leno S Pedrotti, Pearson Education Ltd, 2014

Ementa: INTRODUÇÃO À INSTRUMENTAÇÃO; 1.1 – INSTRUMENTO E INSTRUMENTAÇÃO; 1.2 – A INSTRUMENTAÇÃO E A INDÚSTRIA; 1.3 – UNIDADES DE MEDIDA; 1.4 – CARACTERÍSTICAS DE INSTRUMENTOS E TRANSDUTORES; 1.5 – INTERFACES, CONVERSÃO CORRENTE-TENSÃO, RESISTÊNCIA-TENSÃO, CAPACITÂNCIA-TENSÃO,INDUTÂNCIA-TENSÃO; 1.6 – INTRODUÇÃO À INCERTEZA E CALIBRAÇÃO; 1.7 – Normas Técnicas; 2 – CIRCUITOS ELETRÔNICOS DE INTERFACE ANALÓGICA; 2.1 – FUNÇÕES SIMPLES COM OP-AMPS: INVERSOR, NÃO INVERSOR, SOMADOR, COMPARADOR COM HISTERESE, ZERO-CROSS; 2.2 – AMPLIFICADOR DE INSTRUMENTAÇÃO; 2.3 – RETIFICADOR DE PRECISÃO: MEIA ONDA E ONDA COMPLETA; 2.4 – VALOR ABSOLUTO; 2.5 – AMPLIFICADOR DE TRANSCONDUTÂNCIA; 2.6 – FONTES DE CORRENTE E ESPELHOS DE CORRENTE 2.7 – MEDIÇÕES EM PONTE, 2.8 – AMPLIFICADORES PARA PONTE; 3 – SENSORES E TRANSDUTORES; 3.1 – POSIÇÃO VELOCIDADE E ACELERAÇÃO; 3.2 – SENSORES RESISTIVOS; 3.3 – FORÇA E DEFORMAÇÃO; 3.4 – TRANSDUTORES DE FLUXO; 3.5 – TEMPERATURA; 3.6 – Sensores Piezoelétricos; 3.7 – Sensores magnetoestrictivos; 3.8 – Biossensores; 4 – CIRCUITOS ELETRÔNICOS DE INTERFACE DIGITAL; 4.1 – CONVERSÃO DIGITAL/ANALÓGICA; 4.2 – CHAVES ANALÓGICAS; 4.3 – AMOSTRAGEM E RETENÇÃO; CONVERS. ANALOG./DIGITAL; 4.4 – CONVERSÃO ANALÓGICA/DIGITAL; 4.6 – PLL; 4.7 – VCO; 4.8 – PWM; 4.9 – PFM.

Bibliografia:

Instrumentação e Fundamentos de Medidas, Balbinot, A. e Brusamarello, V. J., Vols I e 2, Livros Técnicos e Científicos Editora, ISBN:9788521615637, Brasil, 2010.

International vocabulary of metrology – Basic and general concepts and associated terms (VIM), disponível em http://www.bipm.org/en/publications/guides/.

Vocabulário Internacional de Metrologia Conceitos fundamentais e gerais e termos associados (VIM 2012), disponível em http://www.inmetro.gov.br/inovacao/publicacoes/vim_2012.pdf.

Transducers: Theory and Applications, by Allen Stuart, John A. Allocca, Prentice Hall, 1984.