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APLICAÇÃO DE CADEIAS DE MARKOV PARA DETERMINAÇÃO DE PROBABILIDADES DE ESTADOS CLIMÁTICOS NA CIDADE DE CAXIAS DO SUL Ana Lucia Kuhn Pasqual (UCS ) [email protected] JHONATAN LIPOSKI (UCS ) [email protected] LEANDRO LUIS CORSO (UCS ) [email protected] A previsão do tempo se tornou fundamental não apenas na relação do ser humano com o meio ambiente, mas também para o desenvolvimento de diversas atividades econômicas. Atualmente, utilizam-se modelos de previsão numérica que tem como base uuma massiva coleta de dados e uso de alta tecnologia para acompanhamento do estado da atmosfera terrestre. Uma vez que o clima é um processo aleatório multidimensional, o presente trabalho propõe a aplicação de um modelamento a partir do processo estocástico de Cadeias de Markov para determinação de probabilidades de ocorrência de estados climáticos para a Cidade de Caxias do Sul. A comparação entre os dados meteorológicos observados e os sinteticamente gerados mostra que este modelamento é uma eficiente ferramenta para descrever variações climáticas. Palavras-chave: Cadeias de Markov, previsões meteorológicas XXXVI ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCÃO Contribuições da Engenharia de Produção para Melhores Práticas de Gestão e Modernização do Brasil João Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016.

APLICAÇÃO DE CADEIAS DE MARKOV PARA … · CLIMÁTICOS NA CIDADE DE CAXIAS DO SUL Ana Lucia Kuhn Pasqual (UCS ) [email protected] JHONATAN LIPOSKI (UCS ) [email protected]

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APLICAÇÃO DE CADEIAS DE MARKOV

PARA DETERMINAÇÃO DE

PROBABILIDADES DE ESTADOS

CLIMÁTICOS NA CIDADE DE CAXIAS

DO SUL

Ana Lucia Kuhn Pasqual (UCS )

[email protected]

JHONATAN LIPOSKI (UCS )

[email protected]

LEANDRO LUIS CORSO (UCS )

[email protected]

A previsão do tempo se tornou fundamental não apenas na relação do

ser humano com o meio ambiente, mas também para o

desenvolvimento de diversas atividades econômicas. Atualmente,

utilizam-se modelos de previsão numérica que tem como base uuma

massiva coleta de dados e uso de alta tecnologia para

acompanhamento do estado da atmosfera terrestre. Uma vez que o

clima é um processo aleatório multidimensional, o presente trabalho

propõe a aplicação de um modelamento a partir do processo

estocástico de Cadeias de Markov para determinação de

probabilidades de ocorrência de estados climáticos para a Cidade de

Caxias do Sul. A comparação entre os dados meteorológicos

observados e os sinteticamente gerados mostra que este modelamento é

uma eficiente ferramenta para descrever variações climáticas.

Palavras-chave: Cadeias de Markov, previsões meteorológicas

XXXVI ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCÃO Contribuições da Engenharia de Produção para Melhores Práticas de Gestão e Modernização do Brasil

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1. Introdução

A previsão do tempo se tornou fundamental não apenas na relação do ser humano com o meio

ambiente, mas também para o desenvolvimento de diversas atividades econômicas, como a

agricultura e a geração de energia em usinas hidrelétricas. Esta ciência milenar vem sendo

aprimorada por meio do uso de alta tecnologia para permitir melhor e mais precisa análise das

variáveis do clima. Atualmente, a previsão é feita a partir da análise de dados captados em

todo o mundo por uma rede internacional.

As previsões meteorológicas são realizadas a partir de uma massiva coleta de dados sobre o

estado atual da atmosfera terrestre, e por meio da compreensão científica dos processos

atmosféricos para projetar como o clima irá evoluir. Para tornar possível a análise da pressão

atmosférica e as causas de suas mudanças – principal plataforma para a previsão numérica do

tempo - foram criados modelos meteorológicos capazes de acompanhar o movimento das

massas de ar com diferentes pressões atmosféricas e suas relações. No entanto, com a atual

tecnologia não é possível prever todos os desdobramentos da atmosfera. Isto se deve ao fato

de que esta apresenta um comportamento caótico, ou seja, um pequeno fator, que pode ser

menor do que a margem de erro dos dados numéricos, pode desencadear em eventos

imprevisíveis.

Por apresentar este comportamento caótico, pode-se avaliar as mudanças de condições

climáticas como um fenômeno estocástico, uma vez que varia de forma imprevisível à medida

que o tempo passa. A partir desta definição, torna-se possível a aplicação das Cadeias de

Markov para a análise destas variáveis. De acordo com Almeida (2015), o processo de

Markov é um tipo especial de processo estocástico, onde as distribuições de probabilidade

para os passos futuros do processo dependem apenas do estado presente, desconsiderando

como o processo chegou a tal estado.

Neste contexto, este trabalho tem como objetivo apresentar um modelo para determinação de

probabilidades de ocorrência de determinadas situações climáticas para uma data futura na

cidade de Caxias do Sul, analisando os estados do clima através de Cadeias de Markov. Desta

forma busca-se, a partir da análise os dados históricos e identificação das probabilidades de

ocorrência dos estados, o desenvolvimento de um modelo que apresente resultados úteis à

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comunidade, sem que haja necessidade de utilização de alta tecnologia e conhecimentos sobre

o comportamento atmosférico.

2. Variação climática e suas características

2.1. Variação Climática

Historicamente, o clima mundial está em constante mudança, e a ação humana pode estar

interferindo no modo com que essa variação acontece. O aquecimento da Terra é uma

realidade comprovada em algumas partes do globo, e suas consequências podem ser

observadas, como o derretimento das calotas polares e o aumento do nível dos mares.

Pesquisas referentes a essas variações e seus impactos têm sido realizadas em todo o mundo

com o propósito de avaliar a influência do aquecimento global na estabilidade climática.

(JAYAWARDENA, 2015).

2.2. Modelos de previsão numérica

De acordo com Moura (1996), em 1950 concretizou-se a primeira previsão numérica de

tempo bem-sucedida no computador ENIAC, localizado na U.S. Army Aberdeen Proving

Ground, em Maryland. Este trabalho é considerado pelo autor como marco da meteorologia

moderna e foi realizado por um grupo de meteorologistas liderados por Jule Gregory Charney,

em coautoria com Ragnar Fjortoft e Von Neumann.

Atualmente, a previsão numérica é o tipo de previsão do tempo com cujo formato esta-se mais

familiarizado. De acordo com o NOAA (EUA, National Oceanic and Atmospheric

Administration), as observações meteorológicas atuais servem como entrada para os modelos

numéricos de computador por meio de um processo conhecido como assimilação de dados

para produzir saídas de temperatura, precipitação, e centenas de outros elementos

meteorológicos dos oceanos para o topo da atmosfera.

Os principais sistemas de previsão são:

a) Global Data Assimilation System (GDAS): sistema utilizado pelo Global Forecast

System (GFS) para colocar observações em um modelo em grade para a finalidade de

iniciar previsões do tempo com dados observados. O GDAS apresenta, para um modelo

em 3-D, observações de superfície, os dados de balão, dados dos ventos, relatórios de

aeronaves, observações das boias, observações de radar e as observações de satélite.

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b) Global Ensemble Forecast System (GEFS): modelo de previsão do tempo composta de

21 previsões separadas. Este conjunto de previsões é gerado perturbando-se

minimamente e de formas diferentes as observações originais, isto porque diferenças

imperceptíveis entre a realidade e o que é realmente medido podem, ao longo do

tempo, podem conduzir a diferenças notáveis entre o que é um modelo de previsão do

tempo prevê e própria realidade. Desta forma, busca quantificar incerteza em uma

previsão.

c) Global Forecast System (GFS): é composto por quatro outros modelos distintos - um

modelo de atmosfera, um modelo para o mar, um modelo de terra/ solo, e um modelo

de gelo do mar, que trabalham juntos para fornecer uma imagem precisa das condições

meteorológicas.

d) North American Mesoscale (NAM): É um dos principais modelos de tempo, executado

pelos centros nacionais de previsão ambiental para a produção de previsões

meteorológicas. A NAM gera múltiplas redes de previsões de tempo sobre o continente

norte-americano em várias resoluções horizontais. Previsões de alta resolução são

geradas dentro do NAM com modelos meteorológicos numéricos adicionais. Estas

janelas de previsão de alta resolução são geradas em regiões fixas e são ocasionalmente

utilizadas para acompanhar os acontecimentos meteorológicos significativos, como

furacões.

e) Rapid Refresh (RAP): O RAP é o modelo que tomou o lugar do Rapid Update Cycle

(RUC), a partir de 2012. O modelo é executado com duas versões. A primeira gera

dados meteorológicos em um de 13 km (8 milhas) resolução da grade horizontal e a

segunda, de alta resolução, gera dados para uma grade resolução de 3 km (2 milhas)

para as regiões de interesse menores. As previsões RAP são geradas a cada hora,

gerando uma previsão para até 18 horas.

3. Aplicação de Cadeias de Markov

3.1. Referencial teórico

Neste capítulo é apresentada a teoria base que dá suporte à aplicação desenvolvida, bem como

o histórico de desenvolvimento de modelos para previsão numérica e os tipos de modelos que

são utilizados para as previsões de tempo convencionais.

3.1.1. Processos estocásticos

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Em um processo estocástico as variáveis sofrem alteração de forma imprevisível à medida que

o tempo passa. De acordo com Almeida et al. (2015), um processo estocástico é uma família

de variáveis aleatórias {X(t), t ∈ T} definidas em um espaço de probabilidade, indexado por

um parâmetro t, onde t varia no conjunto T. O conjunto T é chamado de espaço de parâmetro.

Os valores assumidos por X(t) são chamados de estados, e o conjunto de todos os possíveis

estados é chamado de espaço de estados do processo estocástico e é denotado por E.

3.1.2. Cadeias de markov

Em 1907, o matemático russo Andrei Andreyevich Markov iniciou o estudo de um importante

tipo de processo, onde apenas o resultado de uma dada experiência atual pode afetar o

resultado da experiência seguinte, ou seja, as experiências anteriores não influenciam as

experiências futuras. Tal propriedade é conhecida como "perda de memória" ou Propriedade

de Markov, e é o que caracteriza uma Cadeia de Markov (GOLMAKANI et al., 2014).

Segundo Almeida (2007) para um processo estocástico ser considerado uma Cadeia de

Markov, seu comportamento dinâmico deve respeitar uma característica, chamada

propriedade markoviana. Essa característica demonstra a probabilidade condicional que em

um evento futuro, dado qualquer evento passado, no estado presente Xt = i, depende somente

do estado presente do processo, não importando como o processo chegou a tal estado.

De acordo com Barbosa (2009), para ser considerado uma Cadeia de Markov, um processo

estocástico {Xt, t = 0, 1, 2, ...} com espaço de estado S = {1,2,...s} deve satisfazer a

propriedade de Markov, para todo n pertencente aos números naturais e para todo i

pertencente ao conjunto S:

P (Xn = in|Xn-1 = in-1,..., X0 = i0) = P (Xn = in|Xn-1 = in-1)

Para a cadeia ser considerada homogênea ou estacionária no tempo, a probabilidade de ir de

um estado a outro deve independer do tempo em que o passo é dado. Ou seja, para quaisquer

estados i,j ∈ S, temos (BARBOSA, 2009):

P (Xn = j|Xn-1 = i) = P (Xn+k = j|Xn+k-1 = i), para k = -(n-1), -(n-2), ..., -1, 0, 1, 2, ...

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Golmakani et al. (2014) afirma que em uma Cadeia de Markov, seja S = {s1, s2, ..., sr} um

conjunto de estados, o processo começa em um desses estados e move-se sucessivamente de

um estado para outro, e cada movimento é chamado de passo. Se a cadeia está atualmente no

estado si, então ela se move para o estado sj no próximo passo com uma probabilidade

denotada por pij, e essa probabilidade não depende dos estados ocorridos nos passos

anteriores, apenas do estado atual. Este termo é chamado de probabilidade de transição.

Para Taha (2008), a notação matricial é uma forma conveniente de resumir as probabilidades

de transição. Assim, a matriz P define a cadeia de Markov, sendo todas as probabilidades de

transição fixas e independentes ao longo do tempo. Para determinar a matriz de decisão para

N fases, eleva-se a matriz P na n-ésima potência.

Considerando que em uma Cadeia de Markov {Xn} n≥1 composta por espaço de estados S =

{1, 2, ..., s} existam s2 probabilidades de transição, de acordo com { pij}, i = 1, ..., s e j = 1, 2,

..., s. A matriz P, demonstrada a seguir, expressa as probabilidades de transição de uma

Cadeia de Markov:

Pn =

Como as entradas da matriz de transição são probabilidades, as mesmas devem ser não-

negativas, podendo assumir valores iguais ou superiores a 0. Além disso, observa-se que a

soma de cada uma das linhas da matriz deve assumir o valor 1, ou seja 100%, visto que cada

valor da linha corresponde a probabilidade de sua ocorrência. (BARBOSA, 2009).

De acordo com Taha (2008), a partir das probabilidades a(0)

= {aj(0)

} de iniciar no estado j, e a

matriz de transição P de uma Cadeia de Markov, as probabilidades absolutas a(n)

= {aj(n)

} de

estar no estado j após n transições (n>0) são calculadas da seguinte maneira:

a(1)

= a(0)

. P

a(2)

= a(1)

. P = a(0)

. PP = a(0)

. P2

a(3)

= a(2)

. P = a(0)

. P2P = a

(0). P

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a(n)

= a(0)

. Pn, n = 1, 2, ...

A matriz Pn representa a matriz de transição após n etapas:

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Pn = P

n-1. P

Pn = P

n-m. P

m , 0 < m < n

Estas equações são conhecidas como equações de Chapman-Kolgomorov, e comprovam que a

matriz de probabilidades de transição de n estados pode ser obtida elevando a matriz de

transição da etapa a n-ésima potência (TAHA, 2008).

Uma das mais importantes características exibidas pelas Cadeias de Markov é um

comportamento de convergência ao equilíbrio em longo prazo (NORRIS, 1997). Ou seja,

depois de um longo período de tempo, a distribuição da Cadeia de Markov permanece

aproximadamente a mesma de período em período de tempo. Isso significa que, em longo

prazo, as probabilidades de o sistema estar em cada um dos vários estados pouco ou nada

variam à medida que o tempo passa.

Shamshad et al. (2005) afirmam que Cadeias de Markov são processos estocásticos que

podem ser parametrizados por probabilidades estimativas empíricas entre estados discretos

em sistemas observados. Os autores utilizaram Cadeias de Markov para gerar dados a partir

de variáveis aleatórias que previam as variações de velocidades do vento em estações

meteorológicas localizadas na Malásia e após os compararam com dados coletados no mesmo

período. De acordo os autores, a comparação da velocidade gerada pelos modelos de Cadeias

de Markov e os dados coletados nas estações foi satisfatória, pois as características dos

resultados foram estatisticamente preservadas.

Conforme Yang et al. (2011), uma vez que o clima é um processo aleatório multidimensional,

seu modelamento a partir das teorias de Cadeias de Markov é justificado. Os autores

utilizaram Cadeias de Markov para analisar variáveis climáticas como radiação solar,

temperatura e umidade absoluta com base em dados coletados por quinze anos na cidade de

Hong Kong. Com base nos resultados obtidos, realizam a comparação com os dados coletados

em dois modelos de previsão climática (TMY e TMR), e levando em conta critérios

estatísticos (erro relativo de 15% para TMY e 6,94% para TRY) concluíram que os resultados

se equiparam aos dos dois modelos.

Desta forma, justifica-se a aplicação deste método no presente trabalho, uma vez que o

mesmo foi utilizado por pesquisadores em localidades distintas e sua aplicação foi satisfatória,

mostrando-se uma eficiente ferramenta para descrever variações climáticas.

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4. Estudo de caso

4.1. Metodologia de aplicação

A metodologia aplicada para desenvolvimento do trabalho foi dividida em quatro etapas,

conforme segue:

Etapa 1 – Coleta de dados: os dados utilizados para este trabalho foram retirados de

uma base de informações coletadas sobre o clima da cidade de Caxias do Sul, no

período de 01/01/2000 a 11/11/2014, fornecida pelo INPE (Instituto Nacional de

Pesquisas Espaciais);

Etapa 2 – Identificação das probabilidades: realizou-se a separação dos dados em

faixas de condições de precipitação, umidade relativa e temperaturas máxima e

mínima medidas. Após, realizou-se a contagem do número de transições ocorridas

entre as faixas e desta forma, obteve-se a frequência absoluta das transições entre as

faixas no intervalo de tempo considerado, e com estes dados construiu-se a tabela de

transição;

Etapa 3 – Montagem da cadeia de Markov: Após a montagem da tabela de

transição foi obtida a matriz de transição probabilística (pij). As entradas dessa matriz

contêm as probabilidades associadas à transição entre estados, como mostrado no

referencial teórico deste trabalho;

Etapa 4 – Comparativo entre os métodos: Nesta etapa buscou-se a comparação

entre previsão gerada por meio da Cadeia de Markov em relação aos métodos

tradicionais de previsão, bem como em relação à situação real medida.

4.2. Resultados

Na etapa um, foram utilizados dados foram fornecidos pelo INPE, para o período de

01/01/2000 a 11/11/2014, que totalizaram 5180 linhas no Excel. Na etapa dois, realizou-se a

separação dos dados em faixas de condições de precipitação, umidade relativa e temperaturas

máxima e mínima medidas.

Após, foi realizada a contagem do número de transições de uma faixa inicial para a mesma e

para as demais faixas possíveis. Desta forma, obteve-se a frequência absoluta das transições

entre as faixas no intervalo de tempo considerado, e com estes dados construiu-se a tabela de

transição. Para a montagem da Cadeia de Markov, foram calculados os percentuais de

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transição de uma faixa inicial para cada uma das possibilidades de faixas finais. A matriz de

transição resultante desta etapa é apresentada no Anexo 1.

A partir da análise dos dados, verificou-se que a temperatura mínima aumentou 2580 vezes de

um dia para o outro, ou seja 49,80%, praticamente a metade das vezes. A temperatura máxima

aumentou 2760 vezes de um dia para o outro, ou seja ou seja 53,28% das vezes. As variações

dos índices de Precipitação, Temperatura Máxima, Mínima e Média no período analisado são

apresentadas nos gráficos da Figura 1.

Figura 1 – Gráficos de variação dos índices de precipitação e temperatura

Analisou-se que em 1733 transições, a temperatura máxima aumentou quando a temperatura

mínima também aumentou de um dia para o outro, o que significa 67,17%. Isso significa que

32,83% das vezes em que houve aumento da temperatura mínima, não se teve um aumento na

temperatura máxima.

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Constatou-se que das 5180 transições, em 1443 a precipitação aumentou de um dia para o

outro. Deste total, contatou-se que as temperaturas mínimas, médias e máximas sofreram

alterações. Ao aumentar a precipitação de um dia para o outro, não necessariamente se

reduziram as temperaturas médias, mas em sua maioria reduziu-se as temperaturas mínimas e

máximas. O aumento de precipitação de um dia para o outro, fez com que em 37,14% das

vezes a temperatura média fosse reduzida. A Tabela 1 apresenta estes valores.

Tabela 1 - Percentual de vezes em que ocorreu redução de temperatura ao se aumentar a precipitação

Temp. Mínima Temp. Média Temp. Máxima

60,91% 37,14% 67,01%

Para a realização da etapa 4, buscaram-se dados climáticos que possibilitassem a análise

comparativa entre a transição ocorrida e a probabilidade da mesma segundo a matriz

resultante das etapas anteriores. Os dados utilizados para comparação foram obtidos pelo site

AccuWeather.com no dia 05 de julho de 2015 para o intervalo de dias entre 01 e 05 de julho

do mesmo ano, apresentados na Figura 2. Já na Tabela 2, são indicadas as probabilidades de

ocorrência da situação climática do dia seguinte, considerando apenas o dia anterior.

Figura 2 – Dados climáticos

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Fonte: AccuWeather.com (2015)

Tabela 2 – Probabilidade de ocorrência da transição

Temperatura Máxima (°C) 15 19 41,70%

Temperatura Mínima (°C) 8 7 50,65%

Precipitação (mm) 1 0 82,00%

Temperatura Máxima (°C) 19 16 42,42%

Temperatura Mínima (°C) 7 10 50,64%

Precipitação (mm) 0 7 4,88%

Temperatura Máxima (°C) 16 10 2,76%

Temperatura Mínima (°C) 10 3 13,75%

Precipitação (mm) 7 2 66,00%

Realizado em

03/07/2015

Realizado em

04/07/2015

Probabilidade

desta transição

Realizado em

01/07/2015

Realizado em

02/07/2015

Realizado em

02/07/2015

Realizado em

03/07/2015

Probabilidade

desta transição

Probabilidade

desta transição

Verificou-se que todas as transições ocorridas no intervalo de datas definido possuíam

probabilidade de ocorrência. No entanto, a grande variação destas probabilidades para a

transição para valores bastante próximos, como é possível identificar nas Tabelas 1 e 2, indica

que as faixas determinadas para cada uma das características deveriam ser reajustadas, a fim

de aproximar ainda mais as probabilidades da situação real.

Para a identificação das probabilidades para dois e três dias depois de uma determinada

condição inicial, elevou-se as matrizes de transição nos expoentes 2 e 3, respectivamente,

seguindo as equações de Chapman-Kolgomorov. As matrizes de transição para dois e três dias

após a situação climática inicial estão apresentadas no Anexo 2 e 3. As probabilidades da

transição ocorrida, de acordo com as matrizes obtidas, estão indicadas na Tabela 3.

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Tabela 3 – Probabilidade de ocorrência da transição para 2 e 3 dias

Temperatura Máxima (°C) 15 16 37,06%

Temperatura Mínima (°C) 8 10 36,50%

Precipitação (mm) 1 7 5,80%

Temperatura Máxima (°C) 15 10 18,94%

Temperatura Mínima (°C) 8 3 12,17%

Precipitação (mm) 1 2 78,52%

Realizado em

01/07/2015

Realizado em

04/07/2015

Probabilidade

desta transição

Probabilidade para 3 dias

Probabilidade para 2 dias

Realizado em

01/07/2015

Realizado em

03/07/2015

Probabilidade

desta transição

Com base na situação ocorrida no dia 04 de julho, foi determinada qual a situação mais

provável para o dia seguinte, bem como a previsão convencional fornecida pelo mesmo site.

Identificou-se o erro entre a situação provável segundo a matriz e a situação real ocorrida na

data. Estas informações podem ser observadas na Tabela 4.

Tabela 4 – Comparativo entre as previsões e situação real

Temperatura Máxima (°C) 10 5,1 a 10 15 15 Erro máximo 5°C

Temperatura Mínima (°C) 3 0 a 5 8 1 0

Precipitação (mm) 2 0 a 5 0 0 0

Realizado em

04/07/2015

Condição mais

provável para

05/07/15

Previsão

convencional

Realizado em

05/07/2015

Erro da previsão

obtida pelo

modelo

Na Tabela 4, nota-se uma grande aproximação entre a previsão elaborada pelos métodos

convencionais, por meio de modelos numéricos, e a obtida por Cadeia de Markov, não sendo

possível a análise comparativa direta, uma vez que um apresenta a previsão dentro de uma

faixa e o outro os valores diretos previstos para cada característica. Na mesma tabela,

observa-se que o erro de previsão obtido pelo modelo apresentado, para a data em questão, é

pequeno e apresentado para apenas uma das três características estudadas.

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5. Conclusão

Cadeias de Markov foram definidas como um método que utiliza processos estocásticos no

qual matrizes são empregadas para previsão de dados futuros a partir de variáveis aleatórias

obtidas por meio de um histórico de recorrência. Este artigo propôs o emprego deste método

para previsão da variação de condições meteorológicas para alguns meses do ano de 2015 na

cidade de Caxias do Sul. Para esse estudo, foram utilizados dados de condições climáticas

como precipitação, umidade relativa, temperatura máxima e temperatura mínima coletados

por cerca de 15 anos junto ao INPE.

A partir da aplicação do modelo de Cadeias de Markov, foram realizados comparativos entre

os resultados obtidos pelo método, modelos de previsão convencionais e as condições reais

coletadas no período. Desta forma, constatou-se que a metodologia aplicada e os dados reais

coletados possuem uma margem de erro pequena, o que justifica a aplicação do método.

Quando comparados os resultados obtidos pela metodologia e as previsões convencionais, a

variação também demonstrou ser pequena.

Deve-se observar, contudo, que o nível de precisão dos dados climáticos torna-se relevante

para os resultados, uma vez que uma diferença de 0,1°C pode alocar um dado em uma faixa

diferente, alterando também a probabilidade de transição.

A partir dos resultados obtidos, verifica-se que a análise dos dados climáticos atuais

utilizando as Cadeias de Markov para identificação das probabilidades de transição para uma

determinada situação climática futura é válida, desde que sejam utilizados dados que atendam

a precisão exigida pelo modelo.

REFERÊNCIAS

AccuWeather.com. Disponível em <http://www.accuweather.com>. Acesso em 5 julho 2015.

ALMEIDA, Ígor Lorenzato. Redes neurais recorrentes para inferência de redes de interação gênica

utilizando cadeias de Markov. 2007. 108 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Computação Aplicada,

Universidade do Vale do Rio dos Sinos, São Leopoldo, 2007. Disponível em:

<http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/2231>. Acesso em: 18 abr. 2016.

ALMEIDA, Marcos André Pereira et al. Cadeias de Markov: aplicações no cotidiano. Cadernos de Graduação:

Ciências exatas e tecnológicas, Aracaju, v. 3, n. 1, p.45-54, out. 2015. Disponível em: <periodicos.set.edu.br>.

Acesso em: 23 abr. 2016.

BARBOSA, Helenice Lopes. Métodos estatísticos em cadeias de Markov. 2009. 49 f. Dissertação (Mestrado) -

Curso de Mestrado em Probabilidade e Estatística; Modelagem Matemática, Universidade Federal do Rio

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João_Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016. .

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Grande do Norte, Natal, 2009. Disponível em: <http://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/18629>. Acesso em:

18 abr. 2016.

GOLMAKANI, Ali et al. Cadeias de Markov. Texto apresentado durante a VII Bienal da Sociedade Brasileira

de Matemática realizada em Maceió no ano de 2014. Disponível em:

<http://www.im.ufal.br/evento/bsbm/download/minicurso/cadeias.pdf>. Acesso em: 31 maio 2015.

JAYAWARDENA, A. W.. Climate change — Is it the cause or the effect? Ksce Journal Of Civil Engineering,

[s.l.], v. 19, n. 2, p.359-365, 20 jan. 2015. Springer Science + Business Media. http://dx.doi.org/10.1007/s12205-

015-0524-8.

MOURA, Antônio Divino. Von Neumann e a previsão numérica de tempo e clima. Revista Estudos

Avançados, vol.10 no.26 São Paulo Jan./Apr. 1996. Disponível em:

<http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0103-40141996000100021&script=sci_arttext>. Acesso em: 3 junho

2015.

NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration). Disponível em: <http://www.noaa.gov/>. Acesso

em: 30 maio 2015.

NORRIS, J.R., Markov Chains Cambridge Series in Statistical and Probabilistic Mathematics, Cambridge

University Press, 1997.

SHAMSHAD, et al. First and second order Markov chain models for synthetic generation of wind speed time

series. Energy, [s.l.], v. 30, n. 5, p.693-708, abr. 2005. Elsevier BV.

http://dx.doi.org/10.1016/j.energy.2004.05.026.

TAHA, Hamdy A. Pesquisa Operacional: uma visão geral. 8. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008.

YANG, Hongxing et al. First order multivariate Markov chain model for generating annual weather data for

Hong Kong. Energy And Buildings, [s.l.], v. 43, n. 9, p.2371-2377, set. 2011. Elsevier BV.

http://dx.doi.org/10.1016/j.enbuild.2011.05.035.

XXXVI ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCÃO Contribuições da Engenharia de Produção para Melhores Práticas de Gestão e Modernização do Brasil

João_Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016. .

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ANEXO 1

XXXVI ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCÃO Contribuições da Engenharia de Produção para Melhores Práticas de Gestão e Modernização do Brasil

João_Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016. .

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Prec

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15,0

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,040

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45,0

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,080

,1 a

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2452

50,

0197

6977

00,

0142

6426

40,

0090

0900

90,

0062

5625

60,

0075

0750

80,

0045

0450

50,

0012

5125

10,

0012

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0350

4

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10,0

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0,01

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2875

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3267

974

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000

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3267

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3267

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6535

948

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,00,

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8888

90,

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90,

0088

8888

90,

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5555

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3333

30,

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4444

40,

0133

3333

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4444

40,

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0000

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4444

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4444

40,

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2727

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0909

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0909

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3333

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3333

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3333

30,

0833

3333

30,

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3333

30,

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3333

30,

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70,

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6666

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6666

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0000

0

XXXVI ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCÃO Contribuições da Engenharia de Produção para Melhores Práticas de Gestão e Modernização do Brasil

João_Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016. .

17

Umidade Relativa 30,00 a 40,00 40,01 a 50,00 50,01 a 60,00 60,01 a 70,00 70,01 a 80,00 80,01 a 90,00 90,01 a 100,00

30,00 a 40,00 0,00000000 0,22222222 0,22222222 0,27777778 0,16666667 0,00000000 0,11111111

40,01 a 50,00 0,09756098 0,14634146 0,18292683 0,18292683 0,13414634 0,18292683 0,07317073

50,01 a 60,00 0,01336898 0,08823529 0,24331551 0,24598930 0,18449198 0,14438503 0,08021390

60,01 a 70,00 0,00210084 0,02310924 0,15336134 0,32773109 0,27521008 0,13130252 0,08718487

70,01 a 80,00 0,00148038 0,00740192 0,05625463 0,24056255 0,35085122 0,23982235 0,10362694

80,01 a 90,00 0,00075245 0,00075245 0,02106847 0,11587660 0,28668172 0,36794582 0,20692250

90,01 a 100,00 0,00000000 0,00000000 0,01507538 0,04824121 0,15175879 0,32663317 0,45829146

Temp máxima 0,0 a 5,0 5,1 a 10,0 10,1 a 15,0 15,1 a 20,0 20,1 a 25,0 25,1 a 30,0 30,1 a 35,0

0,0 a 5,0 0,000000000 0,500000000 0,500000000 0,000000000 0,000000000 0,000000000 0,000000000

5,1 a 10,0 0,015384615 0,392307692 0,376923077 0,207692308 0,007692308 0,000000000 0,000000000

10,1 a 15,0 0,004608295 0,112903226 0,352534562 0,417050691 0,112903226 0,000000000 0,000000000

15,1 a 20,0 0,004512635 0,020758123 0,162454874 0,424187726 0,337545126 0,050541516 0,000000000

20,1 a 25,0 0,002344666 0,002344666 0,024618992 0,205744431 0,481242673 0,280773740 0,002930832

25,1 a 30,0 0,004155125 0,000000000 0,003462604 0,049168975 0,292243767 0,551939058 0,099030471

30,1 a 35,0 0,003636364 0,000000000 0,003636364 0,014545455 0,127272727 0,389090909 0,461818182

Temp mínima(-5,0) a 0,0 0,1 a 5,0 5,1 a 10,0 10,1 a 15,0 15,1 a 20,0 20,1 a 25,0

(-5,0) a 0,0 0,17647059 0,61764706 0,14705882 0,05882353 0,00000000 0,00000000

0,1 a 5,0 0,07333333 0,44000000 0,41333333 0,07000000 0,00333333 0,00000000

5,1 a 10,0 0,00324675 0,13744589 0,50649351 0,33658009 0,01623377 0,00000000

10,1 a 15,0 0,00108460 0,01030369 0,15075922 0,59815618 0,23915401 0,00054230

15,1 a 20,0 0,00055279 0,00110558 0,02542841 0,21890547 0,69375345 0,06025428

20,1 a 25,0 0,00000000 0,00000000 0,01578947 0,04210526 0,52105263 0,42105263

XXXVI ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCÃO Contribuições da Engenharia de Produção para Melhores Práticas de Gestão e Modernização do Brasil

João_Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016. .

18

ANEXO 2

XXXVI ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCÃO Contribuições da Engenharia de Produção para Melhores Práticas de Gestão e Modernização do Brasil

João_Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016. .

19

m^2

Pre

cip

itaç

ão0

a 5,

05,

1 a

10,0

10,1

a 1

5,0

15,1

a 2

0,0

20,1

a 2

5,0

25,1

a 3

0,0

30,1

a 3

5,0

35,1

a 4

0,0

40,1

a 4

5,0

45,1

a 5

0,0

50,1

a 5

5,0

55,1

a 6

0,0

60,1

a 6

5,0

65,1

a 7

0,0

70,1

a 7

5,0

75,1

a 8

0,0

80,1

a 8

5,0

0 a

5,0

0,79

0420

250,

0580

1466

0,04

2783

880,

0273

3454

0,02

1032

030,

0164

0751

0,01

0649

770,

0081

5687

0,00

7953

130,

0054

7493

0,00

2010

640,

0019

6074

0,00

0874

670,

0003

5120

0,00

1524

020,

0005

0657

0,00

4544

60

5,1

a 10

,00,

7615

4900

0,06

8415

050,

0489

0996

0,03

0320

490,

0207

6275

0,01

9136

630,

0120

1607

0,00

9556

190,

0084

6725

0,00

6595

210,

0024

2909

0,00

2703

510,

0012

5312

0,00

0437

530,

0017

3797

0,00

0854

760,

0048

5542

10,1

a 1

5,0

0,76

4891

680,

0661

5886

0,04

6777

060,

0312

8752

0,02

1256

080,

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2824

0,01

1252

470,

0112

7012

0,00

8648

760,

0061

6433

0,00

2312

070,

0028

7316

0,00

1067

620,

0003

5647

0,00

1826

990,

0007

0784

0,00

4820

72

15,1

a 2

0,0

0,76

6535

300,

0611

3071

0,04

7477

060,

0300

5056

0,02

1441

010,

0172

4898

0,01

2735

050,

0099

8919

0,01

0225

270,

0071

6169

0,00

3166

180,

0024

8853

0,00

1649

080,

0007

5780

0,00

1528

220,

0009

7697

0,00

5438

39

20,1

a 2

5,0

0,75

6363

100,

0700

2069

0,04

6234

870,

0320

1687

0,02

3532

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0174

7347

0,01

2116

600,

0122

7907

0,00

8060

410,

0061

6393

0,00

2944

170,

0024

1715

0,00

1248

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0009

2753

0,00

1717

160,

0008

5115

0,00

5632

71

25,1

a 3

0,0

0,76

8811

810,

0658

7908

0,04

4038

310,

0290

3400

0,02

2279

890,

0182

7336

0,01

0764

220,

0092

8856

0,01

1053

070,

0048

8119

0,00

1813

050,

0036

1689

0,00

1498

920,

0001

6494

0,00

2048

860,

0008

7250

0,00

5681

34

30,1

a 3

5,0

0,75

5970

820,

0666

5565

0,04

5865

830,

0301

4961

0,02

3652

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0176

9790

0,01

2905

320,

0089

6951

0,01

2640

140,

0072

1294

0,00

3954

430,

0037

0746

0,00

0905

320,

0009

0492

0,00

1765

210,

0012

3887

0,00

5803

41

35,1

a 4

0,0

0,77

8608

990,

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0091

0,04

2627

310,

0274

5793

0,02

2228

220,

0153

4869

0,01

1881

750,

0080

6695

0,00

8324

290,

0063

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0,00

3257

880,

0017

5761

0,00

1287

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0011

1500

0,00

1360

790,

0006

1927

0,00

5107

85

40,1

a 4

5,0

0,74

9330

280,

0707

0171

0,05

2813

870,

0298

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0,02

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0,01

4282

960,

0090

5887

0,00

8870

020,

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9034

0,00

3047

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0024

4787

0,00

2490

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0011

2911

0,00

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580,

0010

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0,00

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08

45,1

a 5

0,0

0,74

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0,01

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0,00

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930,

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0,00

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0,00

1588

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0001

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0,00

1976

930,

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2973

0,00

4321

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50,1

a 5

5,0

0,77

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0603

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0,01

1909

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0,00

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0,00

1801

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0,00

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0001

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0,00

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0007

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0,00

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22

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a 6

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820,

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0,00

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0,00

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0000

0000

0,00

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42

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a 6

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0,78

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0,01

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0,00

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0074

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0,00

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0,00

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65,1

a 7

0,0

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070,

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500,

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0,00

1251

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0000

0000

0,00

3503

50

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a 7

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0000

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0,00

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0005

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a 8

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0000

0,00

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a 8

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0,00

1803

050,

0014

0723

0,00

6959

68

m^3

Pre

cip

itaç

ão0

a 5,

05,

1 a

10,0

10,1

a 1

5,0

15,1

a 2

0,0

20,1

a 2

5,0

25,1

a 3

0,0

30,1

a 3

5,0

35,1

a 4

0,0

40,1

a 4

5,0

45,1

a 5

0,0

50,1

a 5

5,0

55,1

a 6

0,0

60,1

a 6

5,0

65,1

a 7

0,0

70,1

a 7

5,0

75,1

a 8

0,0

80,1

a 8

5,0

0 a

5,0

0,78

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000,

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5910

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0,02

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200,

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0,00

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0,00

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0,00

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610,

0003

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0,00

1561

250,

0005

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0,00

4670

27

5,1

a 10

,00,

7802

5457

0,06

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4052

0,02

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580,

0211

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0,01

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0,00

8855

400,

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0,00

5804

730,

0022

1802

0,00

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0010

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0,00

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a 1

5,0

0,78

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0282

1630

0,02

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0171

0360

0,01

1100

360,

0088

8265

0,00

8448

780,

0057

7712

0,00

2207

480,

0022

7192

0,00

1057

380,

0003

9228

0,00

1601

510,

0006

1911

0,00

4808

11

15,1

a 2

0,0

0,78

0856

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0611

7499

0,04

4311

140,

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2697

0,02

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070,

0171

4239

0,01

1085

710,

0089

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0,00

8322

950,

0057

6749

0,00

2225

210,

0022

3119

0,00

1016

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0004

1843

0,00

1581

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0006

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0,00

4805

63

20,1

a 2

5,0

0,77

9853

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0,04

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0282

5950

0,02

1338

800,

0170

7786

0,01

1205

540,

0089

2722

0,00

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670,

0058

2636

0,00

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0022

4086

0,00

1085

740,

0004

2398

0,00

1606

190,

0006

5021

0,00

4876

95

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a 3

0,0

0,78

0639

150,

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2506

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1306

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0170

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0,01

1115

800,

0090

4077

0,00

8628

050,

0058

6402

0,00

2312

140,

0023

0614

0,00

1002

220,

0004

2912

0,00

1577

460,

0006

1542

0,00

4799

38

30,1

a 3

5,0

0,77

8202

530,

0615

2818

0,04

4680

610,

0285

3593

0,02

1405

330,

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3989

0,01

1221

370,

0092

2051

0,00

8604

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2740

0,00

2359

160,

0023

4851

0,00

0999

360,

0004

3099

0,00

1579

910,

0006

3867

0,00

4877

42

35,1

a 4

0,0

0,78

3362

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8716

0,04

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0279

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0,02

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520,

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1578

0,01

1042

680,

0085

6787

0,00

8104

740,

0057

5626

0,00

2222

530,

0021

1454

0,00

0969

530,

0004

0767

0,00

1568

170,

0006

0450

0,00

4723

77

40,1

a 4

5,0

0,77

8368

700,

0622

2610

0,04

4803

050,

0286

0848

0,02

1299

840,

0172

0603

0,01

1252

650,

0088

7152

0,00

8329

190,

0058

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0,00

2299

800,

0023

0083

0,00

1042

130,

0004

4086

0,00

1613

910,

0006

7030

0,00

4819

77

45,1

a 5

0,0

0,77

6674

380,

0626

7892

0,04

5267

240,

0289

5842

0,02

1117

000,

0175

2745

0,01

1199

930,

0090

1004

0,00

8514

910,

0058

6205

0,00

2199

430,

0024

6938

0,00

1041

910,

0003

6559

0,00

1673

270,

0006

8018

0,00

4759

89

50,1

a 5

5,0

0,78

3510

410,

0604

1548

0,04

3817

850,

0281

1985

0,02

1141

360,

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9985

0,01

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170,

0086

6998

0,00

8344

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2058

120,

0022

6177

0,00

0983

360,

0003

4260

0,00

1618

720,

0005

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0,00

4701

30

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a 6

0,0

0,76

5535

320,

0631

6529

0,04

6524

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0291

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0,02

2207

340,

0185

5950

0,01

2022

870,

0104

3910

0,01

0590

920,

0061

5724

0,00

2839

840,

0030

6902

0,00

1383

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0005

6180

0,00

1531

900,

0006

8900

0,00

5586

31

60,1

a 6

5,0

0,78

3202

440,

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400,

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8103

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0,01

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340,

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0670

0,00

8081

660,

0057

5500

0,00

2115

250,

0021

4643

0,00

0969

280,

0003

7278

0,00

1577

500,

0005

9362

0,00

4622

31

65,1

a 7

0,0

0,79

0420

250,

0580

1466

0,04

2783

880,

0273

3454

0,02

1032

030,

0164

0751

0,01

0649

770,

0081

5687

0,00

7953

130,

0054

7493

0,00

2010

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0,00

0874

670,

0003

5120

0,00

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0,00

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60

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a 7

5,0

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0,02

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0,00

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0060

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0,00

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830,

0024

9935

0,00

1214

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0004

4716

0,00

1664

230,

0007

5325

0,00

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40

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a 8

0,0

0,76

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760,

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0,00

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0,00

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0008

1700

0,00

5133

89

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a 8

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0,00

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5710

0,00

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180,

0023

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0,00

1108

630,

0004

7573

0,00

1602

960,

0006

9538

0,00

4780

81

XXXVI ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCÃO Contribuições da Engenharia de Produção para Melhores Práticas de Gestão e Modernização do Brasil

João_Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016. .

20

m^2

Temp máxima 0,0 a 5,0 5,1 a 10,0 10,1 a 15,0 15,1 a 20,0 20,1 a 25,0 25,1 a 30,0 30,1 a 35,0

0,0 a 5,0 0,009996455 0,252605459 0,364728820 0,312371499 0,060297767 0,000000000 0,000000000

5,1 a 10,0 0,008727751 0,208482803 0,322370547 0,328358497 0,119380976 0,012656882 0,000022545

10,1 a 15,0 0,005508274 0,095321150 0,239672077 0,370610909 0,235778054 0,052778635 0,000330900

15,1 a 20,0 0,003983637 0,038338340 0,144747880 0,323931551 0,338895419 0,144108735 0,005994438

20,1 a 25,0 0,003383634 0,010270948 0,056989898 0,210889586 0,386267530 0,301629294 0,030569109

25,1 a 30,0 0,003576539 0,004174371 0,020751994 0,111007206 0,331532487 0,427708030 0,101249374

30,1 a 35,0 0,003676868 0,002829087 0,011623038 0,059720763 0,239055625 0,430913715 0,252180904

m^3

Temp máxima 0,0 a 5,0 5,1 a 10,0 10,1 a 15,0 15,1 a 20,0 20,1 a 25,0 25,1 a 30,0 30,1 a 35,0

0,0 a 5,0 0,007118013 0,151901977 0,281021312 0,349484703 0,177579515 0,032717759 0,000176723

5,1 a 10,0 0,00650735 0,129645972 0,252919 0,342215402 0,209989183 0,057109379 0,001613714

10,1 a 15,0 0,005016717 0,075455116 0,18937169 0,32807138 0,281823699 0,114190864 0,006070535

15,1 a 20,0 0,004133831 0,040893554 0,128959366 0,282636285 0,331947674 0,193396547 0,018032742

20,1 a 25,0 0,003642445 0,017438872 0,070579224 0,210105486 0,355626417 0,297487609 0,045119947

25,1 a 30,0 0,00358348 0,008850508 0,038722301 0,147323159 0,337273889 0,374160067 0,090086596

30,1 a 35,0 0,003634612 0,006060782 0,024998647 0,104807826 0,29456386 0,406098327 0,159835947

m^3

Temp mínima (-5,0) a 0,0 0,1 a 5,0 5,1 a 10,0 10,1 a 15,0 15,1 a 20,0 20,1 a 25,0

(-5,0) a 0,0 0,044377412 0,275797940 0,383294278 0,242133521 0,053192869 0,001203980

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5,1 a 10,0 0,013837048 0,121727214 0,303404084 0,385507265 0,168775036 0,006749354

10,1 a 15,0 0,004011714 0,045040448 0,181137804 0,407018802 0,337457694 0,025333538

15,1 a 20,0 0,001536877 0,016367038 0,095860184 0,32492792 0,4987444 0,062563582

20,1 a 25,0 0,000915149 0,008669348 0,061510035 0,247049442 0,55827048 0,123585545

m^2

Temp mínima (-5,0) a 0,0 0,1 a 5,0 5,1 a 10,0 10,1 a 15,0 15,1 a 20,0 20,1 a 25,0

(-5,0) a 0,0 0,076977250 0,401579975 0,364598203 0,138298646 0,018514025 0,000031900

0,1 a 5,0 0,046627599 0,296430028 0,412639536 0,216834112 0,027229916 0,000238809

5,1 a 10,0 0,012670809 0,135582951 0,364979453 0,385168946 0,100437160 0,001160681

10,1 a 15,0 0,002217443 0,032352376 0,177044352 0,461693383 0,311729676 0,014962770

15,1 a 20,0 0,000882113 0,007345453 0,065012045 0,294011718 0,565458116 0,067290555

20,1 a 25,0 0,000384965 0,003180105 0,034242764 0,162289750 0,591198610 0,208703806