lunes, 13 de julio de 2009

SISTEMAS HIBRIDOS

Componentes

Aislados

No interaccionan sino es para comprobar los resultados
obtenidos con una y otra técnica. Pueden ser muy útiles en sistemas
usados en toma de decisión (para verificar entre si sus resultados)

Transformación

Se transforma un sistema conexionista, previamente
entrenado, en una base de conocimiento de un sistema experto, o
viceversa, etc. Los componentes no interactúan entre sí.
Se están utilizando para verificar tendencias y relaciones entre datos,
como ayuda en toma de decisión en “Marketing”.
El sistema tiene la limitación de que sólo usa las capacidades de la
técnica que está siendo ocupada en cada momento.

Con acoplamiento débil

conexión indirecta entre los componentes del
sistema híbrido, a través de interfases, ficheros, etc. El sistema usa los
componentes para beneficiar el funcionamiento de otros componentes. Por
ejemplo, el sistema conexionista se usa para analizar los datos dados por el
sistema experto. Precisa de gran cantidad de conexiones entre los
componentes, lentifica el funcionamiento del sistema y, además, no hay
acceso directo entre los distintos componentes del sistema.

Con acoplamiento fuerte

conexión directa entre los componentes del
sistema híbrido, siendo cooperativos y mejorando el tiempo de ejecución
del sistema respecto a los anteriores. Además, cada parte ayuda al control
de las otras. Un ejemplo es una RNA imbuida en un S.E. donde la RNA
controle el proceso de inferencia enfocando adecuadamente los procesos de
búsqueda y de equiparación de patrones (en este caso reglas). Otro ejemplo
sería un sistema experto imbuido en una RNA proporcionando conectividad
entre las partes de la RNA o de ella con otras RNA y pudiendo ofrecer algún
tipo de explicación de actuaciones.
Se están usando en el campo de la robótica y educación.

Totalmente integrados

son sistemas conexionistas que simulan o actúan
como sistemas expertos o bases de datos relacionales o viceversa.

Si están bien integrados pueden ofrecer: gran capacidad de
adaptación, generalización, tolerancia a ruido, justificación, deducción
lógica, rapidez de proceso.

Son los modelos integrados más avanzados y están, todavía, en fase
de prototipo en la inmensa mayoría de los casos por lo que aún quedan
muchas dificultades a superar (algunas todavía por descubrir).
Los SH pueden explicar mejor las transiciones entre las partes más
primitivas y más elaboradas de las tareas cognoscitivas que tomando sus
componentes por separado (RNA, SE, ...).

Sistemas Hibridos

Computadores Híbridos




Son computadores que exhiben características de computadores analógicos y computadores digitales. El componente digital normalmente sirve como el controlador y proporciona operaciones lógicas, mientras que el componente análogo sirve normalmente como solucionador de ecuaciones diferenciales.

En general, los computadores analógicos son extraordinariamente rápidos, puesto que pueden solucionar las más complejas ecuaciones a la rata en la cual una señal atraviesa el circuito, que generalmente es una fracción apreciable de la velocidad de la luz. Por otro lado, la precisión de computadores analógicos no es buena; se limitan a tres, o a lo más, cuatro dígitos de precisión.

Los computadores digitales pueden ser construidos para llevar la solución de ecuaciones a una casi ilimitada precisión, pero de una manera sumamente lenta comparado a los computadores analógicos. Generalmente, las ecuaciones complejas son aproximadas usando métodos numéricos iterativos que toman grandes números de iteraciones, dependiendo de cuan buena es la "conjetura inicial" con respecto al valor final y a cuánta precisión se desea. Esta conjetura inicial es conocida como la semilla numérica para el proceso iterativo. Para muchas operaciones en tiempo real, la velocidad de tales cálculos digitales es demasiado lenta para ser de mucho uso (ej, para radares de phased array de muy alta frecuencia o para cálculos del tiempo), sin embargo, la precisión de una computadora analógica es escasa.



Los computadores híbridos pueden ser usados para obtener un valor se 'semilla' muy bueno pero relativamente impreciso, usando un computador analógico como frontal (front-end), que entonces es alimentado en un proceso iterativo del computador digital para alcanzar el grado deseado final de precisión. Con una semilla altamente exacta de tres o cuatro dígitos, se reduce dramáticamente el tiempo total de cómputo digital necesario para alcanzar la precisión deseada, puesto que se requieren mucho menos iteraciones.

Considere que el sistema nervioso en animales es una forma de computador híbrido. Las señales pasan a través de las sinapsis desde una célula nerviosa a la siguiente como paquetes (digitales) discretos de productos químicos, que entonces son sumados dentro de la célula nerviosa en una manera analógica construyendo un potencial electroquímico hasta que su umbral es alcanzado, con lo cual descarga y envía una serie de paquetes digitales a la siguiente célula nerviosa. Las ventajas son por lo menos triples: el ruido dentro del sistema es reducido al mínimo (y tiende a no ser aditivo), no se requiere un sistema común de tierra, y hay mínima degradación de la señal incluso si hay diferencias substanciales en la actividad de las células a lo largo de una trayectoria (solamente tienden a variar los retardos de la señal). Las células nerviosas individuales son análogas a los computadoras analógicos; las sinapsis son análogas a los computadores digitales.

Observe que los computadores híbridos deben ser distinguidos de los sistemas híbridos. Este último puede ser no más que un computador digital equipado con un convertidor analógico-digital en la entrada y/o un convertidor digital-analógico en la salida, con el propósito de convertir las señales analógicas para el procesamiento digital ordinario y viceversa, por ejemplo, para manejar sistemas de control físicos, tales como servomecanismos

Sistemas Hibridos

R.N.A. y Sistemas Expertos




Es uno de los campos abiertos más amplios de la investigación actual en Inteligencia Artificial.

Su conjunción está soportada, de forma teórica, por la forma de
procesar la información de los humanos, donde se aprecian, ante
determinadas situaciones, una respuesta rápida, no consciente, gobernada
por el simple reconocimiento de patrones (ejemplo: actos reflejos ante dolor), y,
complementándose con lo anterior se requiere otro procesamiento de la
información que puede precisar de más datos y tiempo, pero que es consciente
y proporciona una mayor “calidad” en la respuesta.

Las RNA pueden ser una buena interfase entre el mundo real (difuso) y
los sistemas expertos en cuanto a la adquisición de conocimientos o a la
captación de informaciones (datos, noticias y conocimiento) se refiere. La
aproximación inversa sería que:

(1) el S.E. toma los datos del exterior (puede
hacer preguntas a usuarios, conectarse a una base de datos, puede introducir
fácilmente heurísticas, etc.)

(2) la RNA, una vez entrenada, analiza los datos
Sistemas Conexionistas. Alejandro Pazos.de forma completa, rápida y masiva

(3) los resultados de la evaluación de los datos (utilidad y consistencia de los resultados o conclusiones de la RNA)

la realiza el S.E.: analizando, por tanto, y validando las salidas de la RNA.
Otra posible utilización compuesta de RNA y S.E. es: la RNA genera
proposiciones y constricciones para los sistemas expertos, educiendo el
conocimiento que no es capaz de elicitar el experto. Además pueden completar
(gracias a la capacidad de las RNA de restaurar patrones incompletos)
antecedentes o consecuentes incompletos de las reglas de producción de la
base de conocimientos de sistema experto.



Además, las RNA pueden usarse para validar los sistemas expertos,
para actualizar parámetros estadísticos en módulos de sistemas expertos, etc.
Finalmente, la RNA puede realizar un refinamiento del sistema experto:
(1) insertar en la RNA el conocimiento del sistema experto ; (2) se entrena la
RNA con ejemplos clasificatorios; y (3) se extrae el conocimiento de la RNA en
forma de reglas de producción: “SI ... ENTONCES” y se introduce en la base de
conocimientos del sistema experto.

Sistemas híbridos monofásicos



Además de la energía solar, en los sistemas híbridos fotovoltaicos se utiliza generalmente un generador diésel, un aerogenerador o la red pública como fuente de alimentación. Los inversores con cargadores de batería integrados, que se emplean en los sistemas híbridos, alimentan los consumidores de corriente alterna conectados, o a partir del banco de baterías, que usa energía solar, o a partir de la segunda fuente de alimentación. Mediante este aparato también se puede recargar la batería a partir de la fuente de alimentación adicional.



Los sistemas híbridos fotovoltaicos presentan la ventaja de que no se necesita sobredimensionar notablemente el generador solar para los períodos de baja irradiación. Esto supone un ahorro de gastos considerable. En el sistema siempre se usa prioritariamente la energía producida por el módulo. Al combinarlo con una segunda fuente controlable se obtiene un suministro de energía fiable y disponible las 24 horas del día durante los 365 días del año.



Para el sistema híbrido monofásico Steca se recomienda emplear inversores con regulador de carga de batería integrado:

? Steca XPC
? Steca Compact
? Steca HPC
? Steca Xtender XTM
? Steca Xtender XTH

Ello permite potencias de conexión de 1,4 kW a 12 V y hasta 24 kW a 48 V.

Servicio de Buses híbridos

Servicio de Buses híbridos en Nueva Zelandia



Modelo Shuttle, empezó operaciones en Diciembre de 1998. Es una versión de 20 asientos del híbrido-eléctrico Olymbus construido en Ashburton, Australia.
Características: De tipo híbrido en serie; Baterías: 54 baterías de solid gel, enfriadas por agua; Motor/generador: Motor diesel Europeo de bajas emisiones que gira a velocidad constante.
Performance similar al bus diesel de ciudad, pero al estar en estado estacionario en tráfico pesado, no utiliza energía y no crea emisiones


Bus híbrido Toyota: Coaster



Tipo híbrido en serie, equipado con motor gasolina compacto de 1.5 litros. 24 pasajeros.

El Coaster es fácilmente encontrado en Hong Kong, y es utilizado por la mayoría de los operadores de microbús. GLP Toyota Coaster fue desarrollado especialmente para hacer frente a graves problemas de contaminación atmosférica en las zonas urbanas ocupadas en Hong Kong.

buses híbridos de Nova BUS Corporation a New York Transit Authority en 1999



Esta tecnología es la culminación de 5 años de desarrollo, significando la primera venta para Nova BUS corp.
Los buses utilizan un motor diesel de 160 HP para generar electricidad y almacenarla en baterías. El sistema es híbrido en paralelo, de forma que al necesitar una intensa aceleración tanto el pack de baterías como el motor C.I. proveen la energía necesaria. Esto permite tener un motor de 160 HP en vez de uno estándar de 250 HP.
La compañía pertenece al grupo Volvo Bus Group de Suecia y al grupo Henlys Group de Gran Bretaña.

Sistema híbrido para analizar las relaciones entre hombres y máquinas



Ha sido desarrollado mediante la aplicación de ecuaciones de coordinación dinámica

Ingenieros norteamericanos han logrado un híbrido denominado VPI que es capaz de estudiar en tiempo real las interacciones entre los seres humanos y las máquinas. Las aplicaciones de este desarrollo incluyen la creación de patrones de comportamiento, que podrían incluso ser útiles para superar determinadas patologías físicas o acelerar rehabilitaciones, y el estudio de los procesos cerebrales, entre otras posibilidades.


Mediante la aplicación de las denominadas ecuaciones de coordinación dinámica, especialistas norteamericanos han logrado un importante avance en la interacción hombre-máquina. Se trata de un híbrido denominado VPI, que es capaz de estudiar en tiempo real las interacciones entre los seres humanos y las máquinas.

La novedad abre un importante abanico de posibilidades para explorar y comprender la gran variedad de interacciones que pueden concretarse entre las mentes humanas y las máquinas. El equipo científico y técnico a cargo del proyecto pertenece al Center for Complex Systems and Brain Sciences y el Charles E. Schmidt College of Science, que forman parte de la estructura de la norteamericana Florida Atlantic University.

Para llegar a estos nuevos dispositivos, en los mencionados centros y en otros espacios similares en el mundo se estuvieron intentando descifrar, durante más de 25 años, las leyes de coordinación dinámica. Las ecuaciones de coordinación dinámica intentan describir la forma en la cual los estados de un sistema y su coordinación evolucionan con el paso del tiempo.

Mediante estas ecuaciones, es posible analizar las variables de la interacción de un organismo con su medio ambiente. Si pudiera establecerse esta lógica en el funcionamiento de las máquinas, el hombre sería capaz de estudiar la forma en la que las mismas interactúan con el medio.

De esta manera, y como se recoge en un innovador estudio publicado en el portal PLoS One, titulado “Virtual Partner Interaction (VPI): Exploring Novel Behaviors via Coordination Dynamics”, un grupo interdisciplinario de ingenieros y científicos del Center for Complex Systems and Brain Sciences han creado a VPI, un sistema híbrido que simula a un ser humano interactuando con una máquina.



www.scielo.org.pe/scielo.php?script=sci...pid...

SISTEMA DE ILUMINACIÓN HíBRIDA SOLAR/EÓLICA


Las instalaciones solares híbridas son ideales para casas o pueblos aislados y rurales. Las instalaciones de energía híbridas combinan un número de elementos de producción de electricidad y de almacenamiento para resolver la demanda energética de una casa aislada o incluso de toda una comunidad. CAMCO INT’L tiene amplia experiencia en equipos destinados a la producción de energía híbrida que facilitan la solución energética en cualquier región.

Los sistemas híbridos son una tecnología emergente y, como tal, se encuentran en proceso de investigación; su arquitectura aún no está bien definida y por lo tanto, ni la filosofía de control ni el equipo correspondiente son tecnologías ya establecidas. El sistema de X-Calak (1992) representa la mayor instalación que se ha realizado en México bajo la concepción híbrida de energía eólica y energía solar fotovoltaica y actualmente es objeto de análisis e investigación por parte de diferentes instituciones y empresas.
El equipo de acondicionamiento de potencia, tal como los inversores de corriente, algunos convertidores y los controladores de carga, se encuentra apenas en la etapa de prototipos industriales y poco se ha hecho para caracterizar el comportamiento en campo de las unidades disponibles comercialmente.

Caracteristicas de los Sistemas Híbridos



• Usan dos o más fuentes de alimentación distintas.

• Robustez

• Mejora de la eficiencia del sistema y un incremento en las posibles problemas a
solucionar.

• Los Sistemas de informacion son independientes de las maquinas donde se procesa la informacion y de las personas.

• Los programas o aplicaciones que se utilizan, no son en si, el sistema de informacion.

• Presentan tendencia es a homogenizar procesos con el fin de generar mayor productividad de ahi el auge de los proveedores de aplicativos que cumplen condiciones de modularidad y que se adecuan facilmente a los diferentes sistemas de informacion empresariales (produccion, servicio, ventas etc....)

• El funcionario de sistemas no debe pertenecer a ninguna de las areas involucradas y debe operar como estaf de la direccion, pues, en ultima instancia, la informacion puede verse como la sagre que vitaliza cada uno de los procesos empresariales; su funcion es mantener viva la empresa y garantizar que la toma de decisiones se puede realizar de forma agil y oportuna. Por tal motivo el funcionario de sistemas debe mirar la empresa como un todo , y ser un integrador de informacion en vez de un operador parcial de la misma.

• Con un sistema híbrido, usted puede usar los diferentes buses para crear un sistema que se ajuste a sus necesidades. También puede reducir el tiempo de desarrollo del sistema así como los costos al combinar los instrumentos existentes con múltiples buses para prevenir la necesidad.

Tipos de Sistemas Híbridos


Sistemas de Control basados en Red

En esta línea de investigación se encuentra el análisis de retardos al cerrar el bucle de control sobre una red.

También conocidos en la literatura como Sistemas Integrados de Comunicación y Control (SICC), los SCBR son un tipo especial de sistemas híbridos de control caracterizados por la utilización de un enlace compartido para la comunicación entre el controlador digital y la planta continua controlada.

Control de Sistemas en Tiempo Real

En esta línea, el grupo se encuentra trabajando en varios frentes. Por un lado, se está tratando el diseño de control con retardos puros.

Por otro lado también se está trabajando en el análisis del efecto de los planificadores de tiempo real sobre la respuesta de control (retardos, variaciones en el periodo de muestreo.

Control de Sistemas Híbridos

En esta línea se está estudiando las características de estabilidad de los sistemas híbridos particularizando en los sistemas de cambio de controlador, provocado por un cambio en el modo de funcionamiento. En este sentido, se está estudiando este tipo de sistemas en cuanto a la mejora de las prestaciones de control que pueden ofrecer.

Control Digital con Muestreo no-convencional

Actualmente, se encuentra trabajando en temas de multifrecuencia y respuesta en frecuencia y en muestreo no- convencional y meta periodo.

Un sistema híbrido es aquel en el que intervienen tanto dinámicas continuas, normalmente representadas mediante ecuaciones diferenciales y en diferencias, como dinámicas de naturaleza discreta que, normalmente, se representan como autómatas finitos. El grupo de sistemas híbridos, por tanto, se dedica al estudio de todos aquellos temas subyacentes a este tipo de sistemas.

Soluciones MCI-eléctricas

Son Aquellos híbridos que combinan un motor de combustión interna (MCI) y un motor eléctrico son los únicos sistemas híbridos que han tenido un desarrollo serio. Existen dos tipos básicos de sistema: híbridos en serie e híbridos en paralelo.

miércoles, 8 de julio de 2009

¿Que son los sistemas Hibridos?


Estos sistemas se presentan naturalmente o son creados artificialmente y se caracterizan por una dinamica continua para ciertos niveles y discreta para otros.Mientras que los sistemas con una dinamica continua son estudiados en la teoria de control y la amtematica continua,los sistemas discretos son investigados en las ciencias de la computación,la combinación de ambos,continuos y discretos,trae aparejado problemas que no son bien comprendidos.

Los sistemas hibridos se presentan en la ingenieria,en aplicaciones tales como la avionica y la robotica,en la naturaleza estan presentes en la biología en el ciclo de la celula