Avaliação estatística de algoritmos de exceção e compressão de dados aplicados em sistema de gestão de dados industriais.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: SILVA JÚNIOR, José Edivaldo da. lattes
Orientador(a): SILVA JÚNIOR, Heleno Bispo da. lattes
Banca de defesa: PEREIRA NETO, Antônio Tavernard. lattes, SILVA, Sidinei Kleber da. lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
Departamento: Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27280
Resumo: A definição dos parâmetros de exceção e compressão de dados para o PI System tem por objetivo otimizar a compressão e armazenamento de dados industriais. Com objetivo de ajustar as configurações de ambos os algoritmos, estes foram replicados e validados em ambiente de análises de dados e utilizados como ambiente de simulação. Neste ambiente foram realizados experimentos numéricos para o processo de compressão de dados aplicado no PI System. Análises de sensibilidade para ambos os algoritmos de exceção e compressão de dados foram realizadas, adotando-se métricas estatísticas para avaliação da reconstrução das informações a partir dos dados comprimidos. Foi construída uma simulação de tanque flash para uma mistura de hidrocarbonetos em simulador de processos SimCentral. Uma malha de controle para a fração de nível foi definida e dados coletados desta variável passaram por análise do processo de compressão. Cartas de controle estatístico para média e amplitude foram construídas para o nível do tanque em duas condições operacionais. Estas cartas foram utilizadas para verificação dos impactos da exceção e compressão de dados sobre conclusões obtidas a partir das cartas de controle. A análise do desempenho de ambos os algoritmos em ambiente de simulação e análise possibilitou a definição de parâmetros ajustados com base nos intervalos definidos pelos indicadores utilizados. O resultado obtido para a compressão de dados do nível do tanque foi satisfatório, os pares ExcDev e ExcMax para exceção e CompDev e CompMax para compressão foram definidos, alcançando erro médio quadrado de 0,000638% e reduzindo 80% dos pontos originais. A partir da utilização dos 20% dos pontos, os dados reconstruídos foram capazes de manter as conclusões estatísticas demonstradas a parti dos dados brutos. Constatou-se que os indicadores estatísticos foram cruciais na definição dos parâmetros, pois delimitaram os limites de aceitáveis de exclusão de dados, mantendo-se as informações necessárias a manutenção das conclusões estatísticas.
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Análises de sensibilidade para ambos os algoritmos de exceção e compressão de dados foram realizadas, adotando-se métricas estatísticas para avaliação da reconstrução das informações a partir dos dados comprimidos. Foi construída uma simulação de tanque flash para uma mistura de hidrocarbonetos em simulador de processos SimCentral. Uma malha de controle para a fração de nível foi definida e dados coletados desta variável passaram por análise do processo de compressão. Cartas de controle estatístico para média e amplitude foram construídas para o nível do tanque em duas condições operacionais. Estas cartas foram utilizadas para verificação dos impactos da exceção e compressão de dados sobre conclusões obtidas a partir das cartas de controle. A análise do desempenho de ambos os algoritmos em ambiente de simulação e análise possibilitou a definição de parâmetros ajustados com base nos intervalos definidos pelos indicadores utilizados. O resultado obtido para a compressão de dados do nível do tanque foi satisfatório, os pares ExcDev e ExcMax para exceção e CompDev e CompMax para compressão foram definidos, alcançando erro médio quadrado de 0,000638% e reduzindo 80% dos pontos originais. A partir da utilização dos 20% dos pontos, os dados reconstruídos foram capazes de manter as conclusões estatísticas demonstradas a parti dos dados brutos. Constatou-se que os indicadores estatísticos foram cruciais na definição dos parâmetros, pois delimitaram os limites de aceitáveis de exclusão de dados, mantendo-se as informações necessárias a manutenção das conclusões estatísticas.The definition of exception parameters and data compression for the PI System is intended to optimize the compression and storage of industrial data. In order to adjust the settings of both algorithms, they were replicated and validated in a data analysis environment and used as a simulation environment. In this environment, numerical experiments were performed for the data compression process applied in the PI System. Sensitivity analyzes for both exception and data compression algorithms were performed, adopting statistical metrics to assess the reconstruction of data from compressed data. A flash tank simulation for a mixture of hydrocarbons was built in SimCentral process simulator. A control loop for the level fraction was defined and data collected from this variable underwent compression process analysis. Statistical control charts for mean and amplitude were constructed for tank level under two operating conditions. These charts were used to verify the impacts of the exception and data compression on conclusions obtained from the control charts. The analysis of the performance of both algorithms in a simulation and analysis environment allowed the definition of adjusted parameters based on the intervals defined by the indicators used. The result obtained for the tank level data compression was satisfactory, the pairs ExcDev and ExcMax for exception and CompDev and CompMax for compression were defined, reaching mean square error of 0.000638% and reducing 80% of the original points. From the use of 20% of the points, the reconstructed data were able to maintain the statistical conclusions shown from the raw data. It was found that the statistical indicators were crucial in defining the parameters, as they delimited the acceptable limits of data exclusion, keeping the necessary information to maintain the statistical conclusionsSubmitted by Mirna Edkarla Cabral Santos (edkarlamirna@gmail.com) on 2022-09-19T16:47:49Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ EDIVALDO DA SILVA JÚNIOR – DISSERTAÇÃO PPGEQ 2021.pdf: 20062231 bytes, checksum: 4e9e856e1a2e849c55afb5a08e8bbf1f (MD5)Made available in DSpace on 2022-09-19T16:47:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ EDIVALDO DA SILVA JÚNIOR – DISSERTAÇÃO PPGEQ 2021.pdf: 20062231 bytes, checksum: 4e9e856e1a2e849c55afb5a08e8bbf1f (MD5) Previous issue date: 2021-07-19Universidade Federal de Campina GrandePÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTEngenharia QuímicaCompressão de dadosAnálise de sensibilidadeCartas de controleData compressionSensitivity analysisControl chartsAvaliação estatística de algoritmos de exceção e compressão de dados aplicados em sistema de gestão de dados industriais.Statistical evaluation of exception algorithms and data compression applied in industrial data management system.2021-07-192022-09-19T16:47:49Z2022-09-192022-09-19T16:47:49Zhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27280SILVA JÚNIOR, José Edivaldo. Avaliação estatística de algoritmos de exceção e compressão de dados aplicados em sistema de gestão de dados industriais. 2021. 162 fl. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2021. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27280info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGORIGINALJOSE EDIVALDO DA SILVA JUNIOR – DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2021.pdfJOSE EDIVALDO DA SILVA JUNIOR – DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2021.pdfapplication/pdf29653087http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/27280/3/JOSE+EDIVALDO+DA+SILVA+JUNIOR+%E2%80%93+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGEQ%29+2021.pdf4b8685701e9e872d0208cc12910d22c0MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/27280/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufcg/272802022-10-13 14:34:18.569oai:localhost:riufcg/27280Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-10-13T17:34:18Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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