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dc.creatorSilva, Augusto Tannús-
dc.date.accessioned2024-09-27T14:33:57Z-
dc.date.available2024-09-27T14:33:57Z-
dc.date.issued2024-08-13-
dc.identifier.citationSILVA, Augusto Tannús. A equação da onda acústica com parâmetro fuzzy do tipo 1 e do tipo 2 intervalar. 2024. 150 f. Dissertação (Mestrado em Matemática) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2024.493.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/43519-
dc.description.abstractThe human hearing system is responsible for several important bodily functions, highlighting balance, geolocation and communication. The cochlea plays a central role in hearing, being responsible for converting sounds into nervous impulses, through dynamics between the movement of fluids present in its cavities and internal membranes. In this work, the approach chosen for formulating the model is the acoustic wave equation, which has the speed of sound as a parameter. According to the literature, two factors that change the speed of sound in the air are temperature and absolute humidity. The uncertainty generated by these factors is treated through two Fuzzy Rule-Based Systems (FRBS) type-1 and interval type-2, with temperature and humidity being the input variables, and having the speed of sound as the output. To build the type-1 FRBS, the Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) neuro-fuzzy network is used, with data about the speed of sound, depending on the air temperature and humidity, obtained through the free thermodynamics toolbox CANTERA. The inference method for this system is Takagi-Sugeno. The interval type-2 FRBS is constructed through the flexibility of the parameters that make up the pertinence functions of the input and output variables. The aim of this work is to mathematically treat the uncertainty that can influence the behavior of acoustic pressure as a function of time, considering air as a fluid. The approximations of the solution of the wave equation are solved through the Finite Difference Method, for the one-dimensional case, and the Finite Element Method for bidimensional models with regular and irregular domains. The measures of the domains of each model are taken from previous scientific works related to the topic. The results obtained show how much considering the speed of sound as a fuzzy parameter, depending on temperature and humidity, influences the acoustic pressure, generating differences in the mechanical behavior of the fluid at a given point within the domain.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/*
dc.subjectConjuntos Fuzzypt_BR
dc.subjectFuzzy Setspt_BR
dc.subjectANFISpt_BR
dc.subjectCócleapt_BR
dc.subjectCochleapt_BR
dc.subjectAcústicapt_BR
dc.subjectAcousticspt_BR
dc.subjectSBRFpt_BR
dc.subjectFRBSpt_BR
dc.titleA equação da onda acústica com parâmetro fuzzy do tipo 1 e do tipo 2 intervalarpt_BR
dc.title.alternativeThe acoustic wave equation with type-1 and interval type-2 fuzzy parameterspt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor1Jafelice, Rosana Sueli da Motta-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4014114406515905pt_BR
dc.contributor.referee1Figueiredo, Rafael Alves-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1559288892271359pt_BR
dc.contributor.referee2Silveira, Graciele Paraguaia-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4361743248742740pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7915929501680981pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoO sistema auditivo humano é responsável por diversas funções corporais importantes, podendo-se destacar o equilíbrio, a geolocalização e a comunicação. A cóclea tem papel central na audição, sendo responsável por converter os sons em impulsos nervosos, através da dinâmica entre a movimentação dos fluidos presentes nas cavidades e membranas internas. Neste trabalho, a abordagem escolhida para a formulação do modelo é a equação da onda acústica, que possui como parâmetro a velocidade do som. De acordo com a literatura, dois fatores que alteram a velocidade do som no ar são a temperatura e a umidade absoluta. A incerteza gerada por estes fatores é tratada através de dois Sistemas Baseados em Regras Fuzzy (SBRF) do tipo 1 e do tipo 2 intervalar, sendo temperatura e umidade as variáveis de entrada, e tendo a velocidade do som como saída. Para construção do SBRF do tipo 1, é utilizada a rede neuro-fuzzy Adaptative Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS), com dados da velocidade do som, a depender de temperatura e umidade do ar, obtidos através do toolbox livre de termodinâmica CANTERA. O método de inferência para este sistema é o de Takagi-Sugeno. O SBRF do tipo 2 intervalar é construído através da flexibilização dos parâmetros que compõem as funções de pertinência das variáveis de entrada e saída. O objetivo do trabalho é tratar matematicamente a incerteza que pode influenciar o comportamento da pressão acústica em função do tempo, considerando o ar como fluido. As aproximações da solução da equação da onda são realizadas através do Método das Diferenças Finitas, para o caso unidimensional, e o Método dos Elementos Finitos para os modelos bidimensionais com domínios regular e irregular. As medidas dos domínios de cada modelo são retiradas de trabalhos científicos anteriores, relacionados ao tema. Os resultados obtidos mostram o quanto considerar a velocidade do som como parâmetro fuzzy, dependendo da temperatura e da umidade, influencia na pressão acústica, gerando diferenças no comportamento mecânico do fluido em um determinado ponto do interior do domínio.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Matemáticapt_BR
dc.sizeorduration150pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA::ANALISE NUMERICApt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA::MATEMATICA DISCRETA E COMBINATORIApt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2024.493pt_BR
dc.orcid.putcode168471126-
dc.crossref.doibatchid55984a00-6793-4f2f-bd6d-08954d5305cf-
dc.subject.autorizadoMatemáticapt_BR
dc.subject.autorizadoConjuntos difusospt_BR
dc.subject.autorizadoOndas acústicas superficiaispt_BR
dc.subject.autorizadoCócleapt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.pt_BR
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