Aplicação de redes neurais multicamadas associadas a algoritmos genéticos aplicadas a operação de redes de distribuição de água com vistas a eficiência hidroenergética em cidades inteligentes.

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: SILVA, Alex Takeo Yasumura Lima
• Orientador(a): SILVA, Fernando das Graças Braga da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Meio Ambiente e Recursos Hídricos
• Departamento: IRN - Instituto de Recursos Naturais
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Algoritmos genéticos; Cidades inteligentes; Distribuição de água; Eficiência hidroenergética; Redes neurais artificiais
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITÁRIA::RECURSOS HÍDRICOS
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3530

A escassez de recursos naturais, especialmente água e energia, colocam em risco o abastecimento de água para a população. Portanto, tornam-se necessários procedimentos para garantir a operação ótima de uma rede de distribuição de água. O uso de técnicas de otimização como os algoritmos genéticos garante a operação ótima da rede, contudo, apenas encontrar os pontos ótimos não bastam, uma vez que as oscilações da demanda produzem flutuações nas pressões, exigindo também uma capacidade de aprendizado que garanta a adaptabilidade da distribuição de água conforme as demandas, indo de encontro com o conceito de cidades inteligentes. Assim, para dar a rede de distribuição de água essa capacidade de aprendizado, foram empregadas Redes Neurais Artificiais (RNA) do tipo “perceptron” de uma camada oculta, sendo uma delas simples para atuar apenas em um ponto de demanda prevendo os valores dos parâmetros operacionais (RNF, válvulas e bombas), como prova de conceito e então foi elaborada uma RNA mais avançada, com sete camadas ocultas, de modo a prever os parâmetros operacionais para as últimas 72 horas. As Redes de Distribuição de Água utilizadas foram duas redes teóricas com 13 nós, 2 Reservatórios de Nível Fixo (RNF), 2 bombas e 3 válvulas, variando apenas a posição da malha. Para ambas as redes de distribuição, as previsões chegaram a um bom resultado na maioria dos pontos baseado na Norma NBR 12218/2017. Como conclusão, as Redes Neurais Artificiais demonstraram boa capacidade de previsão de operação quando aplicados a redes de distribuição de água devido a sua complexidade inerente, possuindo potencial para melhores resultados.