Este espaço é utilizado para as listas de exercícios ou provas da disciplina:
NOME DA DISCIPLINA: TÓPICOS ESPECIAIS EM ENGENHARIA I
CÓDIGO: ENG K19 (PEI-UFBA)
NOME DO TEMA A SER ABORDADO:
ANÁLISE DE DADOS E ESTIMAÇÃO DE PARÂMETROS
CARGA HORÁRIA: 60 h
PERÍODO: 06/10/2020 a 18/12/2020
DIAS DAS AULAS: terças-feiras
HORÁRIO: das 19 h às 22 h
SALA FÍSICA: todas as aulas serão transmitidas pela internet
SALA VIRTUAL: https://meet.google.com/jbo-twps-aib
EMENTA
Análise de dados mono e multivariável: tratamento gráfico estatístico e metrológico. Identificação de observações espúrias. Estimação de parâmetros de modelos algébricos. Região de abrangência dos parâmetros e das grandezas preditas.
METODOLOGIA
Aulas expositivas, seminários e aulas práticas utilizando micro-computadores.
As aulas serão transmitidas pela internet.
CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO
Listas de exercícios, desenvolvimento de trabalhos em equipe e apresentação na forma de seminários e de artigos científicos.
Os critérios para avaliação das apresentações estão no Quadro 1, e para avaliação do trabalho escrito no Quadro 2.
Os pesos de cada atividade encontra-se no Quadro 3.
Quadro 1: Itens considerados e composição das notas para apresentação oral.
Itens considerados na avaliação oral (A) Duração nota ;
(B) Postura;
(C) Ortografia;
(D) Clareza;
(E) Dinâmica;
(F) Apresentação visual;
(G) Conteúdo;
(H) Visão crítica.
Notas atribuídas Cada item de (A) a (F) é atribuído uma nota de 0,0 a 10,0;
Os itens (G) e (H) é atribuído um percentual de 0 % a 100 %)
Composição da nota da apresentação oral [ Média dos itens (A) a (F) ] x G x H
Quadro 2: Itens considerados e composição das notas para trabalho escrito.
Quadro 3: Conteúdo programático e plano de aulas
Orientações sobre as tarefas:
Além do arquivo com o trabalho (texto) envie link para as referências coletadas, memórias de cálculo planilhas, ou seja link para arquivo auxiliares que utilizou ou desenvolveu para cumprimento das tarefas.
Utilize no máximo 15 caracteres nos nomes de cada arquivo enviado.
Etapa 1: Itens que serão avaliados no trabalho sobre
temas dos trabalhos, suas grandezas, possíveis modelos e fichamento de referência:
1. Tema a ser desenvolvido no trabalho dessa disciplina;
2. 3 a 5 palavras-chave de cada referência alinhada ao seu tema;
3. Síntese da referência com destaque dos conteúdos da referência mais pertinentes ao seu tema do trabalho para essa disciplina;
4. Estabeleça as grandezas independentes e dependentes;
5. Estabeleça os possíveis modelos que serão ajustados;
6. Estabeleça, para cada modelo, os parâmetros que serão estimados.
Etapa 2: Itens que serão avaliados na análise gráfica:
Minimamente apresente e discuta os seguintes gráficos:
1. Histogramas das grandezas independentes e dependentes;
2. Box-plots das grandezas independentes e dependentes;
3. Gráfico de tendência das grandezas independentes e dependentes;
4. Espaço de estados bidimensionais de cada grandeza de independente em relação a cada grandeza dependente;
5. Espaço de estados tridimensionais de duas grandezas independentes em relação a cada grandeza dependente, se existirem duas ou mais grandezas independentes.
Etapa 3: Itens que serão avaliados na análise estatística:
Minimamente deveria responder com justificativas e avaliações fenomenológicas as seguintes perguntas:
1. As grandezas independentes e dependentes são aderentes à PDFs normais?
Se os dados não seguem a PDF normais, como deve prosseguir o trabalho?
2. Existem ou não grandezas discrepantes?
Se existem dados discrepantes esses são espúrios?
Aplique algoritmos estatísticos para identificação e eliminação de dados espúrios.
3. Irá utilizar a moda, a mediana ou a média?
Explique porque escolheu uma das estatística de posição listadas.
4. A assimetria dos dados é aceitável?
Se a mesma não for aceitável, o que pode ser ser realizado?
5. A curtose dos dados é aceitável?
Se a mesma não for aceitável, o que pode ser ser realizado?
6. O desvio-padrão experimental ou coeficiente de variação é grande ou pequeno?
Se a mesma não for aceitável, o que pode ser ser realizado?
7. A heterocedasticidade (ou homocedasticidade) é aceitável?
Se a mesma não for aceitável, o que pode ser ser realizado?
8. As grandezas são auto-correlacionados?
Se a autocorrelação é elevada proponha e aplique tratamentos que a diminua.
9. As coeficientes de correlação são significativos?
Verifique quais grandezas independentes são impactantes e se são colineares.
Etapa 4: Itens que serão avaliados na análise metrológica:
Minimamente apresentar e discutir, do ponto de vista metrológico e fenomenológico:
1. Identificar as grandezas de entrada, intermediárias e de saída;
Para cada grandeza de independente e dependente (medição direta ou indireta):
2. Fontes e valores das incertezas do Tipo A e do Tipo B;
3. Incerteza-padrão combinada (medição direta) ou propagada (medição indireta);
4. Incertezas-padrão relativas, avalie se essas são aceitáveis.
5. Gráficos com faixas das incertezas-padrão combinadas ou propagadas;
6. Coeficientes de contribuição de Kessel, indique as principais fontes de incerteza e ações para diminuir as fontes mais significativas, se possível aplique essas ações.
Para cada grandeza de dependente (medição direta ou indireta):
7. A incerteza expandida e o intervalo de abrangência, para as avaliações que utilizaram a MLPU; ou o intervalo de abrangência para as avaliações que utilizaram a SMC;
8. Os intervalos de confiança e intervalos de abrangência, e compará-los;
9. Gráficos com intervalos de abrangência;
Se o problema é MIMO e o mesmo não pode ser convertido em M-MISO, nos itens 7 a 9, além dos intervalos de abrangência, também avalie as regiões de abrangência; compare os resultados obtidos.
Etapa 5: Itens que serão avaliados na análise da estimativa inicial:
Minimamente apresentar e discutir, do ponto de vista matemático e fenomenológico:
1. Formas do modelo que diminuam as correções entre os modelos;
2. Formas linearizadas do modelo;
3. Estimativas iniciais para os parâmetros do modelo.
Etapa 6: Itens que serão avaliados na análise da estimativa final – parte 1:
Minimamente apresentar e discutir, do ponto de vista matemático e fenomenológico:
1. Métodos matemáticos e numéricos que serão utilizados;
2. Valores dos parâmetros dos métodos numéricos;
3. Parâmetros estimados com alta e baixa correlaçao;
4. Matriz de variância-covariância e coeficiente de correlação dos parâmetros estimados;
5. Análise gráfica dos resíduos (histograma, box-plot, tendência com e sem barras das incertezas, identificação de pontos espúrios etc.);
6. Análise estatística dos resíduos (normalidade, teste da média, autocorrelação, homocedasticidade, identificação de pontos espúrios etc.).
Etapa 7: Itens que serão avaliados na análise da estimativa final – parte 2:
Minimamente apresentar e discutir, do ponto de vista matemático e fenomenológico:
1. Região de abrangência para os parâmetros;
2. Região de abrangência para as grandezas preditas;
3. Validação dos parâmetros estimados e dos modelos propostos.
Etapa 8: Itens que serão avaliados no trabalho final (1ª versão completa):
1. Título, autores, resumo, abstract, palavras-chave, keywords, introdução (motivação, revisão bibliográfica e objetivo), materiais e métodos, resultados e discussões, conclusões, referências; escolha um periódico com Qualis B1 ou superior em Engenharia III e apresente na forma exigida;
2. Atendimentos das normas SI, VIM, ISO 31, ABNT na forma de apresentar os textos, resultados, tabelas, quadros, figuras etc.;
3. Quantidade correta de algarismos significativos nas informações quantitativas;
4. Apresentar e discutir, do ponto de vista estatístico, merológico, matememático, numérico e fenomenológico os resultados obtidos;
5. Sintetizar as etapas 1 a 7 em um artigo.
Etapa 9: Itens que serão avaliados no trabalho final (2ª versão completa): mesmos itens da 1ª versão, com complementos e correções.
Etapa 10: Itens que serão avaliados no trabalho final (3ª versão completa): mesmos itens da 2ª versão, com complementos e correções.
Etapa 11: Itens que serão avaliados no trabalho final (4ª versão completa): mesmos itens da 3ª versão.
Etapa 12: Itens que serão avaliados no trabalho final (versão final):
mesmos itens da 4ª versão, com complementos e correções.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
1 ABNT e INMETRO. Guia para Expressão da Incerteza de Medição.
2 ALBERTAZZI, Armando; Sousa, André. METROLOGIA: Científica e industrial. Manole.
3 BARD, Yonathan. Nonlinear Parameter Estimation. ACADEMIC PRESS, I. (ed.).
4 Box, G. E. P., Hunter, W. G., Hunter, J. S.. Statistics for Experimenters, Wiley.
5 GAMERMAN, Dani & MIGON, Helio S. STATISTICAL INFERENCE: An Integrated Appoach. Editora Arnold.
6 GOMES, Gastão Coelho; PINHEIRO, João Ismael D.; CUNHA, Sonia Baptista; CARVAJAL, Santiago Segundo Ramírez. Estatística Básica: A Arte de Trabalhar com Dados. Editora Elsevier ( ISBN 978-85-352-8041-8).
7 KIRK, Donald E. OPTIMAL CONTROL THEORY: An Introuction. Editora Dover Publications. Reprint of the Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey.
8 PINTO, J.C. e Schwaab, M. Análise de Dados Experimentais I. Fundamentos de Estatística e Estimação de Parâmetros. Editora E-Papers (ISBN 9798576500888).
9 SI: Sistema Internacional de Unidades.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
10 BARROS NETO, B., Scarminio, I. S., Bruns, R. E. Planejamento e otimização de experimentos. Ed. da UNICAMP.
11 LIRA, I. Evaluating the measurement uncertainty: fundamentals and practical guidance. Institute of Physics Publishing.
12 PINTO, J.C. e Lage, P.L.C. Métodos Numéricos em Problemas de Engenharia Química, J.C. Pinto e P.L.C. Lage, E-Papers.. (ISBN 85-87922-11-4).
13 PINTO, J.C. e Schwaab, M. Análise de Dados Experimentais II. Planejamento de Experimentos. E-Papers. (ISBN 978-85-7650-297-5).
14 RODRIGUES, Maria Isabel e Iemma, Antonio Francisco. Planejamento de Experimentos e Otimizacao de Processos. CASA DO PAO EDITORA;
15 VIM: International vocabulary of metrology – Basic and general concepts and associated terms. ISO/IEC.
Docente:
Dr. Ricardo de Araújo Kalid,
Pesquisador Emérito do CNP - Prof. Associado IV UFSB
ricardo.kalid@gmail.com, 73 99844 1308.
NOME DA DISCIPLINA: TÓPICOS ESPECIAIS EM ENGENHARIA I
CÓDIGO: ENG K19 (PEI-UFBA)
NOME DO TEMA A SER ABORDADO:
ANÁLISE DE DADOS E ESTIMAÇÃO DE PARÂMETROS
CARGA HORÁRIA: 60 h
PERÍODO: 06/10/2020 a 18/12/2020
DIAS DAS AULAS: terças-feiras
HORÁRIO: das 19 h às 22 h
SALA FÍSICA: todas as aulas serão transmitidas pela internet
SALA VIRTUAL: https://meet.google.com/jbo-twps-aib
EMENTA
Análise de dados mono e multivariável: tratamento gráfico estatístico e metrológico. Identificação de observações espúrias. Estimação de parâmetros de modelos algébricos. Região de abrangência dos parâmetros e das grandezas preditas.
METODOLOGIA
Aulas expositivas, seminários e aulas práticas utilizando micro-computadores.
As aulas serão transmitidas pela internet.
CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO
Listas de exercícios, desenvolvimento de trabalhos em equipe e apresentação na forma de seminários e de artigos científicos.
Os critérios para avaliação das apresentações estão no Quadro 1, e para avaliação do trabalho escrito no Quadro 2.
Os pesos de cada atividade encontra-se no Quadro 3.
Quadro 1: Itens considerados e composição das notas para apresentação oral.
Itens considerados na avaliação oral (A) Duração nota ;
(B) Postura;
(C) Ortografia;
(D) Clareza;
(E) Dinâmica;
(F) Apresentação visual;
(G) Conteúdo;
(H) Visão crítica.
Notas atribuídas Cada item de (A) a (F) é atribuído uma nota de 0,0 a 10,0;
Os itens (G) e (H) é atribuído um percentual de 0 % a 100 %)
Composição da nota da apresentação oral [ Média dos itens (A) a (F) ] x G x H
Quadro 2: Itens considerados e composição das notas para trabalho escrito.
Quadro 3: Conteúdo programático e plano de aulas
Orientações sobre as tarefas:
Além do arquivo com o trabalho (texto) envie link para as referências coletadas, memórias de cálculo planilhas, ou seja link para arquivo auxiliares que utilizou ou desenvolveu para cumprimento das tarefas.
Utilize no máximo 15 caracteres nos nomes de cada arquivo enviado.
Etapa 1: Itens que serão avaliados no trabalho sobre
temas dos trabalhos, suas grandezas, possíveis modelos e fichamento de referência:
1. Tema a ser desenvolvido no trabalho dessa disciplina;
2. 3 a 5 palavras-chave de cada referência alinhada ao seu tema;
3. Síntese da referência com destaque dos conteúdos da referência mais pertinentes ao seu tema do trabalho para essa disciplina;
4. Estabeleça as grandezas independentes e dependentes;
5. Estabeleça os possíveis modelos que serão ajustados;
6. Estabeleça, para cada modelo, os parâmetros que serão estimados.
Etapa 2: Itens que serão avaliados na análise gráfica:
Minimamente apresente e discuta os seguintes gráficos:
1. Histogramas das grandezas independentes e dependentes;
2. Box-plots das grandezas independentes e dependentes;
3. Gráfico de tendência das grandezas independentes e dependentes;
4. Espaço de estados bidimensionais de cada grandeza de independente em relação a cada grandeza dependente;
5. Espaço de estados tridimensionais de duas grandezas independentes em relação a cada grandeza dependente, se existirem duas ou mais grandezas independentes.
Etapa 3: Itens que serão avaliados na análise estatística:
Minimamente deveria responder com justificativas e avaliações fenomenológicas as seguintes perguntas:
1. As grandezas independentes e dependentes são aderentes à PDFs normais?
Se os dados não seguem a PDF normais, como deve prosseguir o trabalho?
2. Existem ou não grandezas discrepantes?
Se existem dados discrepantes esses são espúrios?
Aplique algoritmos estatísticos para identificação e eliminação de dados espúrios.
3. Irá utilizar a moda, a mediana ou a média?
Explique porque escolheu uma das estatística de posição listadas.
4. A assimetria dos dados é aceitável?
Se a mesma não for aceitável, o que pode ser ser realizado?
5. A curtose dos dados é aceitável?
Se a mesma não for aceitável, o que pode ser ser realizado?
6. O desvio-padrão experimental ou coeficiente de variação é grande ou pequeno?
Se a mesma não for aceitável, o que pode ser ser realizado?
7. A heterocedasticidade (ou homocedasticidade) é aceitável?
Se a mesma não for aceitável, o que pode ser ser realizado?
8. As grandezas são auto-correlacionados?
Se a autocorrelação é elevada proponha e aplique tratamentos que a diminua.
9. As coeficientes de correlação são significativos?
Verifique quais grandezas independentes são impactantes e se são colineares.
Etapa 4: Itens que serão avaliados na análise metrológica:
Minimamente apresentar e discutir, do ponto de vista metrológico e fenomenológico:
1. Identificar as grandezas de entrada, intermediárias e de saída;
Para cada grandeza de independente e dependente (medição direta ou indireta):
2. Fontes e valores das incertezas do Tipo A e do Tipo B;
3. Incerteza-padrão combinada (medição direta) ou propagada (medição indireta);
4. Incertezas-padrão relativas, avalie se essas são aceitáveis.
5. Gráficos com faixas das incertezas-padrão combinadas ou propagadas;
6. Coeficientes de contribuição de Kessel, indique as principais fontes de incerteza e ações para diminuir as fontes mais significativas, se possível aplique essas ações.
Para cada grandeza de dependente (medição direta ou indireta):
7. A incerteza expandida e o intervalo de abrangência, para as avaliações que utilizaram a MLPU; ou o intervalo de abrangência para as avaliações que utilizaram a SMC;
8. Os intervalos de confiança e intervalos de abrangência, e compará-los;
9. Gráficos com intervalos de abrangência;
Se o problema é MIMO e o mesmo não pode ser convertido em M-MISO, nos itens 7 a 9, além dos intervalos de abrangência, também avalie as regiões de abrangência; compare os resultados obtidos.
Etapa 5: Itens que serão avaliados na análise da estimativa inicial:
Minimamente apresentar e discutir, do ponto de vista matemático e fenomenológico:
1. Formas do modelo que diminuam as correções entre os modelos;
2. Formas linearizadas do modelo;
3. Estimativas iniciais para os parâmetros do modelo.
Etapa 6: Itens que serão avaliados na análise da estimativa final – parte 1:
Minimamente apresentar e discutir, do ponto de vista matemático e fenomenológico:
1. Métodos matemáticos e numéricos que serão utilizados;
2. Valores dos parâmetros dos métodos numéricos;
3. Parâmetros estimados com alta e baixa correlaçao;
4. Matriz de variância-covariância e coeficiente de correlação dos parâmetros estimados;
5. Análise gráfica dos resíduos (histograma, box-plot, tendência com e sem barras das incertezas, identificação de pontos espúrios etc.);
6. Análise estatística dos resíduos (normalidade, teste da média, autocorrelação, homocedasticidade, identificação de pontos espúrios etc.).
Etapa 7: Itens que serão avaliados na análise da estimativa final – parte 2:
Minimamente apresentar e discutir, do ponto de vista matemático e fenomenológico:
1. Região de abrangência para os parâmetros;
2. Região de abrangência para as grandezas preditas;
3. Validação dos parâmetros estimados e dos modelos propostos.
Etapa 8: Itens que serão avaliados no trabalho final (1ª versão completa):
1. Título, autores, resumo, abstract, palavras-chave, keywords, introdução (motivação, revisão bibliográfica e objetivo), materiais e métodos, resultados e discussões, conclusões, referências; escolha um periódico com Qualis B1 ou superior em Engenharia III e apresente na forma exigida;
2. Atendimentos das normas SI, VIM, ISO 31, ABNT na forma de apresentar os textos, resultados, tabelas, quadros, figuras etc.;
3. Quantidade correta de algarismos significativos nas informações quantitativas;
4. Apresentar e discutir, do ponto de vista estatístico, merológico, matememático, numérico e fenomenológico os resultados obtidos;
5. Sintetizar as etapas 1 a 7 em um artigo.
Etapa 9: Itens que serão avaliados no trabalho final (2ª versão completa): mesmos itens da 1ª versão, com complementos e correções.
Etapa 10: Itens que serão avaliados no trabalho final (3ª versão completa): mesmos itens da 2ª versão, com complementos e correções.
Etapa 11: Itens que serão avaliados no trabalho final (4ª versão completa): mesmos itens da 3ª versão.
Etapa 12: Itens que serão avaliados no trabalho final (versão final):
mesmos itens da 4ª versão, com complementos e correções.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
1 ABNT e INMETRO. Guia para Expressão da Incerteza de Medição.
2 ALBERTAZZI, Armando; Sousa, André. METROLOGIA: Científica e industrial. Manole.
3 BARD, Yonathan. Nonlinear Parameter Estimation. ACADEMIC PRESS, I. (ed.).
4 Box, G. E. P., Hunter, W. G., Hunter, J. S.. Statistics for Experimenters, Wiley.
5 GAMERMAN, Dani & MIGON, Helio S. STATISTICAL INFERENCE: An Integrated Appoach. Editora Arnold.
6 GOMES, Gastão Coelho; PINHEIRO, João Ismael D.; CUNHA, Sonia Baptista; CARVAJAL, Santiago Segundo Ramírez. Estatística Básica: A Arte de Trabalhar com Dados. Editora Elsevier ( ISBN 978-85-352-8041-8).
7 KIRK, Donald E. OPTIMAL CONTROL THEORY: An Introuction. Editora Dover Publications. Reprint of the Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey.
8 PINTO, J.C. e Schwaab, M. Análise de Dados Experimentais I. Fundamentos de Estatística e Estimação de Parâmetros. Editora E-Papers (ISBN 9798576500888).
9 SI: Sistema Internacional de Unidades.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
10 BARROS NETO, B., Scarminio, I. S., Bruns, R. E. Planejamento e otimização de experimentos. Ed. da UNICAMP.
11 LIRA, I. Evaluating the measurement uncertainty: fundamentals and practical guidance. Institute of Physics Publishing.
12 PINTO, J.C. e Lage, P.L.C. Métodos Numéricos em Problemas de Engenharia Química, J.C. Pinto e P.L.C. Lage, E-Papers.. (ISBN 85-87922-11-4).
13 PINTO, J.C. e Schwaab, M. Análise de Dados Experimentais II. Planejamento de Experimentos. E-Papers. (ISBN 978-85-7650-297-5).
14 RODRIGUES, Maria Isabel e Iemma, Antonio Francisco. Planejamento de Experimentos e Otimizacao de Processos. CASA DO PAO EDITORA;
15 VIM: International vocabulary of metrology – Basic and general concepts and associated terms. ISO/IEC.
Docente:
Dr. Ricardo de Araújo Kalid,
Pesquisador Emérito do CNP - Prof. Associado IV UFSB
ricardo.kalid@gmail.com, 73 99844 1308.
- Professor(a): Ricardo de Araujo Kalid