NLEP_MISO - No-linear Estimation Parameters - Multiple Input Single Output

Nonlinear Estimation Parameters Multiple Input Single Output

Estimação não linear de parâmetros de modelos com múltiplas grandezas independentes e uma grandeza dependente

Manual de instalação e operação do programa disponível no arquivo .ZIP

Versão NLEP_MISO_v.21.07 limitada a 200 pontos experimentais para grandeza dependente.

Sumário

1        Principais características do programa NLEP_MISO  2

1.1     Limitações do programa NLE_MISO   2

2        Instalação  3

2.1     Possíveis problemas com a instalação do NLEP_MISO   6

3        Operação do programa NLEP_MISO  7

Para sugestões, críticas ou dúvidas contacte o autor do programa NLEP_MISO

Ricardo de Araújo Kalid

            73 99844 1308

            kalid@ufsb.edu.br

            ricardo.kalid@gmail.com

1 Principais características do programa NLEP_MISO

As propriedades do programa NLEP_MISO são as seguintes:

1. ajusta modelos a dados experimentais não lineares ou lineares;
2. utiliza dados classificados em blocos, cada bloco pode conter uma (1) ou mais amostras;
3. considera a matriz dos coeficientes de correlação das medições das grandezas dependente diagonal ou cheia ;
4. realiza tratamento de dados de entrada com cálculos de estatísticas e apresentação de gráficos;
5. realiza análise dos resíduos com cálculos de estatísticas e apresentação de gráficos;
6. considera restrições nos parâmetros a serem ajustados;
7. calcula o ponto ótimo por 4 algoritmos numéricos diferentes: NLS, NLOPTR, Bootstrap e PSO;
8. apresenta gráfico da região viável dos parâmetros duas-a-duas;
9. apresenta gráfico da região de abrangência dos parâmetros duas-a-duas, e da região de abrangência normal multivariada equivalente;
10. calcula a incerteza-padrão combinadas das grandezas independentes e dependentes, para tanto considera que as fontes de incerteza são não correlacionadas;
11. códigos disponibilizados gratuitamente e podem ser utilizados para fins não comerciais, desde que informado ao autor a finalidade do uso e citada a fonte dos programas;
12. NOVO - testes estatísticos dos resíduos;
13. NOVO - predição da grandeza dependente;
14. NOVO - avaliação da incerteza da predição.

1.1 Limitações do programa NLE_MISO

As limitações do programa NLEP_MISO são as seguintes:

1. Apenas considera uma grandeza dependente;
2. Não considera a incerteza nas grandezas independentes;
3. Não realiza ajuste de modelos em regime transiente.

2 Instalação

A atual versão do programa NLEP_MISO foi desenvolvida na linguagem de programação R® para a versão:

platform       x86_64-w64-mingw32          
arch           x86_64                      
os             mingw32                     
system         x86_64, mingw32             
status                                     
major          4                           
minor          1.1                         
year           2021                        
month          08                          
day            10                          
svn rev        80725                       
language       R                           
version.string R version 4.1.1 (2021-08-10)
nickname       Kick Things  

Para instalar o programa siga as instruções abaixo:

1. Leia e siga as instruções contidas no arquivo
   0_NLEP_MISO instalação e operação.pdf, este documento;
2. Conecte o computador a internet, pois na primeira instalação do programa NLEP_MISO alguns pacotes do R® devem ser instalados;
3. Descompacte o arquivo NLEP_MISO_v.21.07.zip numa pasta, esta será sua pasta de trabalho
4. Instale os programas R® e RStudio®;
5. Execute o programa principal 0_NLEP_MISO.R descompactado, para tanto selecione o arquivo 0_NLEP_MISO.R na pasta de trabalho e pressione Enter;
6. No RStudio®, da janela que contém o código (script) do programa 0_NLEP_MISO.R, aponte o mouse para o botão Source (canto superior direito) e pressione Enter; o programa começará a ser executado com dados lidos no arquivo Nonlinear_Estimation_MISO_Experimental_data.xlsx, este arquivo deve ser modificado por você, mas sempre mantenha este nome de arquivo para o arquivo com os dados de entrada.
7. Ao executar o programa NLEP_MISO pela primeira vez, o RStudio® perguntará se deseja atualizar pacotes e reiniciar o R®, escolha a opção Yes.
8. Então o RStudio® executará alguns comandos e repetirá a pergunta anterior, agora escolha a opção No.
9. Sempre que executar o programa NLEP_MISO, o Rstudio® perguntará se deseja atualizar os pacotes do R®, você pode cancelar a reinstalação dos pacotes, opção Cancel.
10. Após executar o programa NLEP_MISO pela primeira vez, sugiro que você abra a sub-rotina 1.0_pre_processing.R e comente a instrução da linha 21, ou seja coloque o símbolo # na primeira coluna desta linha, pois a reinstalação dos pacotes do R® é um processo demorado e não se faz mais necessário,. Contudo recomendo realizar a reinstalação completa dos pacotes uma vez por mês ou sempre que atualizar a versão do R® no computador.
11. Após comentar a linha 21 do arquivo 1.0_pre_processing.R, salve e feche esse arquivo.
12. Para executar o programa NLEP_MISO acione o botão Source, no canto superior direito da janela (pane) source do RStudio®.

A instalação e teste inicial de execução do programa NLEP_MISO foi realizado com sucesso?

Se foram gerados mais de duas dezenas de gráficos, então a resposta à pergunta anterior é sim; caso contrário algo de errado ocorreu e consulte o autor (ricardo.kalid@gmail.com).

2.1 Possíveis problemas com a instalação do NLEP_MISO

Caos os gráficos não sejam gerados automaticamente verifique o seguinte:

1. Aumentar o tamanho da janela (pane) Plots;
2. Conecte seu computador a internet, pois na primeira vez que executa o programa NLEP_MISO alguns pacotes do R® devem ser instalados;
3. Verifique se a versão do R® instalada é igual ou superior no início desta seção;
4. Se nada disso resolver, contacte o autor: Ricardo Kalid: 73 99844 1308.

3 Operação do programa NLEP_MISO

Para aprender elaborar a entrada de dados do programa NLEP_MISO assista ao vídeo no link https://youtu.be/lBEiTwyaehw

O programa NLEP_MISO automaticamente copia o arquivo de entrada de dados em outro arquivo cujo nome começa com o modelo a ser ajustado e termina com “.xlsx”, desta forma vários cenários podem ser estudados ao alterar este arquivo, mas para rodar o programa com esse novo cenário o arquivo alterado deve ser renomeado para Nonlinear_Estimation_MISO_Experimental_data.xlsx

O NLEP_MISO salva automaticamente os resultados obtidos em um arquivo cujo nome começa com o modelo a ser ajustado e termina com “.Rdata”, desta forma para recuperar um cenário executado basta carregar este arquivo no console do RStudio®.

Para aprender a interpretar os resultados do programa NLEP_MISO assista as aulas da disciplina ANÁLISE DE DADOS E ESTIMAÇÃO DE PARÂMETROS ofertado pelo Programa de Pós-graduação em Engenharia Industrial da UFBA, maiores informações contate o docente responsável Prof. Dr. Ricardo Kalid.

4 Relatório com tabelas e gráficos gerados pelo programa NLEP_MISO

Para emitir um relatório no formato WORD, PDF ou HTML:
4.1 rode o programa  NLEP_MISO com a estimação de parâmetros desejada;
4.2 carregue o arquivo  6_report.Rmd  no  RStudio;
4.3 selecione com o mouse o arquivo  6_report.Rmd;
4.4 acione o botão Knit (na barra de opções abaixo do nome dos arquivos abertos), por default o relatório em HTML será gerado na tela;
4.5 para alterar o formato do relatório, escolha outra opção na seta ao lado do botão Knit;
4.6 para elaborar novo relatório com rodadas diferentes da atual, coloque o nome com os dados de entrada e saída do programa  NLEP_MISO.R  no formato  .Rdata  na instrução  load("temporary_data.Rdata"). essa instrução está na 31ª linha do arquivo  6_report.Rmd;
4.7 o  6_report.Rmd  permite construir relatórios no formato  HTML, PDF e WORD.

Para dirimir dúvidas, enviar sugestões ou críticas contacte o autor do programa NLEP_MISO:

Ricardo de Araújo Kalid

            73 99844 1308

            kalid@ufsb.edu.br

            ricardo.kalid@gmail.com

DOI: 10.5281/zenodo.5569689

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