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Capa do livro Modelagem numérica da equação de condução de calor unidimensional e bidimensional em regimes permanente e transiente com o método SPH e otimização de hiperparâmetros via aprendizado de máquina

Tecnologia

Modelagem numérica da equação de condução de calor unidimensional e bidimensional em regimes permanente e transiente com o método SPH e otimização de hiperparâmetros via aprendizado de máquina

Autoria: Lílian Dobrowolski de Carvalho Augusto

Tese de doutorado em Métodos Numéricos em Engenharia (UFPR) que modela a equação de condução de calor, em uma e duas dimensões e nos regimes permanente e transiente, com o método Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). Técnicas de Aprendizado de Máquina otimizam automaticamente os hiperparâmetros do método, com aplicação a problemas de engenharia como a simulação térmica de edificações passivas.

Sobre o livro

Esta obra apresenta uma abordagem computacional avançada para a modelagem da equação de condução de calor em uma e duas dimensões, abrangendo regimes permanente e transiente. Utilizando o método Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH), são desenvolvidas formulações consistentes e eficientes para a análise de problemas térmicos com condições de contorno complexas.

A integração com técnicas de Aprendizado de Máquina possibilita a otimização automática de hiperparâmetros, ampliando a precisão e a robustez das simulações. Os resultados obtidos evidenciam o potencial da metodologia proposta e sua aplicabilidade em diversos problemas reais da engenharia, contribuindo para o avanço dos métodos numéricos e da modelagem computacional em transferência de calor.

Para quem é

pesquisadores e estudantes de engenharia, física e computação científica interessados em métodos numéricos e transferência de calor.

Sumário

  1. Lista de Abreviaturas e Siglas11
  2. Lista de Símbolos13
  3. 1. Introdução17
  4. 2. Revisão Bibliográfica25
  5. 2.1 Métodos Numéricos para Resolução de Equações Diferenciais Parciais25
  6. 2.2 Referencial Teórico sobre Aprendizado de Máquina34
  7. 3. Smoothed Particle Hydrodynamics37
  8. 3.4 Aproximação por Partículas43
  9. 3.5 Integração Temporal60
  10. 3.7 Equação de Condução de Calor65
  11. 4. Métodos de Resíduos Ponderados75
  12. 4.3 Relação entre o SPH e o MCP82
  13. 5. Aprendizado de Máquina para Ajuste de Hiperparâmetros93
  14. 5.2 Modelos Baseados em Redes Neurais98
  15. 5.3 Random Forest e XGBoost103
  16. 5.4 Comparação Entre os Modelos Utilizados110
  17. 6. Resultados115
  18. 6.4 Resultados para Regime Transiente 2D-RT2D167
  19. 6.6 Análise Comparativa Quantitativa Global251
  20. 6.7 Demonstração do Pipeline Automatizado End-to-End258
  21. 6.8 Aplicação à Simulação Térmica de Edificações Passivas260
  22. 7. Conclusão269
  23. 7.2 Trabalhos Futuros276
  24. Referências281

Sobre a autoria

Lílian Dobrowolski de Carvalho Augusto

Lílian Dobrowolski de Carvalho Augusto

Doutora em Métodos Numéricos em Engenharia · Universidade Federal do Paraná (UFPR)

Lílian Dobrowolski de Carvalho Augusto é doutora em Métodos Numéricos em Engenharia pela Universidade Federal do Paraná (UFPR). Sua atuação concentra-se nas áreas de métodos numéricos, transferência de calor, Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) e Aprendizado de Máquina. Possui experiência no desenvolvimento de modelos computacionais e na aplicação de técnicas avançadas para a solução de problemas de engenharia, com ênfase em simulação numérica e otimização baseada em inteligência artificial.

    Como citar esta obra

    Se você vai referenciar este livro em um trabalho, é só copiar no formato que o seu texto usa.

    AUGUSTO, Lílian Dobrowolski de Carvalho. Modelagem numérica da equação de condução de calor unidimensional e bidimensional em regimes permanente e transiente com o método SPH e otimização de hiperparâmetros via aprendizado de máquina. Araucária: Editora Sorian, 2026. 288 p. ISBN 978-65-5453-889-3.

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