Universidade Federal do Espírito Santo

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Informações Gerais
Disciplina:
Modelagem de Processos Baseada em Dados ( PPEQ1040 )
Unidade:
Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Tipo:
Optativa
Período Ideal no Curso:
Sem período ideal
Nota Mínima para Aprovação:
6.00
Carga Horária:
60
Número de Créditos:
4

Objetivos
Gerais: Capacitar o aluno a desenvolver, aplicar e validar modelos matemáticos e estatísticos voltados à análise, predição e tomada de decisão em processos industriais, com ênfase em modelagem baseada em dados e integração com conhecimento fenomenológico. Específicos: Ao final da disciplina, o aluno deverá ser capaz de: Compreender os principais tipos de modelos usados em processos industriais, incluindo abordagens fenomenológicas, empíricas e híbridas. Aplicar técnicas de aquisição e tratamento de dados provenientes de sistemas industriais, com foco em preparação para análise e modelagem. Utilizar ferramentas de análise estatística e aprendizado de máquina, como regressão multivariada, PCA, PLS e redes neurais artificiais, em problemas de engenharia. Construir e validar modelos baseados em dados, considerando boas práticas de treinamento, validação cruzada e análise de resíduos. Integrar conhecimento físico com modelagem baseada em dados, desenvolvendo modelos híbridos para aplicações industriais reais, como sensores virtuais e controle preditivo. Utilizar ambientes computacionais para o desenvolvimento de soluções aplicadas à modelagem e análise de processos.

Ementa
Modelagem orientada por dados aplicada a processos industriais. Técnicas para aquisição, tratamento e análise de dados industriais. Construção e validação de modelos matemáticos. Aplicações de aprendizado de máquina e estatística multivariada em problemas de engenharia. Aplicações em processos da indústria química para simulação, inferência e tomada de decisão.

Bibliografia
BRUNTON, S. L.; KUTZ, J. N. Data-Driven Science and Engineering: Machine Learning, Dynamical Systems, and Control. Cambridge University Press, 2019. JAMES, G. et al. An Introduction to Statistical Learning: with Applications in R and Python. 2. ed. Springer, 2021. RASCHKA, S.; MIRJALILI, V. Python Machine Learning: Machine Learning and Deep Learning with Python, scikit-learn, and TensorFlow. 3. ed. Packt, 2019.

Bibliografia Complementar
BATES D.M. WATTS D.G., Nonlinear Regression Analysis and its Application, Wiley, 2007 GOODFELLOW, I.; BENGIO, Y.; COURVILLE, A. Deep Learning. MIT Press, 2016. HAYKIN, S. Redes Neurais: Princípios e Prática. Bookman, 2001. MONTGOMERY, D. C.; RUNGER, G. C. Applied Statistics and Probability for Engineers. Wiley, 2013. Artigos e tutoriais selecionados ao longo do curso (Scopus, ScienceDirect, Google Scholar, ...)
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