Trabalho de Conclusão de Curso

Técnica de controle fuzzy tipo-2: estudo de caso da estabilidade e desempenho na aplicação de anestesia geral

General anesthesia depends on the correct dosage on the patient and, consequentially, the automatic control of this dosage becomes an important and challenging research field. For that propose, this work investigates the application of the type-2 fuzzy control’s technique in general anesthesia. Firs...

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Autor principal: Sousa, Giovanni Oliveira de
Grau: Trabalho de Conclusão de Curso
Idioma: por
Publicado em: Brasil 2022
Assuntos:
Simulação de sistemas dinâmicos
Controle Fuzzy tipo 2
Modelagem farmacocinética
Controle de anestesia geral
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS
Acesso em linha: http://repositorio.ifam.edu.br/jspui/handle/4321/1023
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spelling oai:localhost:4321-10232022-10-27T16:53:22Z Técnica de controle fuzzy tipo-2: estudo de caso da estabilidade e desempenho na aplicação de anestesia geral Sousa, Giovanni Oliveira de Neves, Cleonor Crescêncio das Reis, Ailton Gonçalves Neves, Cleonor Crescêncio das Reis, Ailton Gonçalves Santos, Alyson de Jesus dos Rocha, Dário Souza Simulação de sistemas dinâmicos Controle Fuzzy tipo 2 Modelagem farmacocinética Controle de anestesia geral CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS General anesthesia depends on the correct dosage on the patient and, consequentially, the automatic control of this dosage becomes an important and challenging research field. For that propose, this work investigates the application of the type-2 fuzzy control’s technique in general anesthesia. Firstly, a literature review was made for the work, studying type-1 and interval type-2 fuzzy controllers and their application on general anesthesia to compose case study. After this study, a pharmacokinetic/pharmacodynamic mathematical model of the effect of the drugs Atracurium and Isoflurane in the human body was implemented. To design the Type-1 and interval type-2 fuzzy controllers, the Fuzzy Logic Toolbox was used in the MATLAB environment, and then, anesthesia control simulations were made on MATLAB starting from a mathematical model. At the same time, a small-scale, low-cost prototype was built to represent the real anesthesia control system. Simulation results showed type-2 fuzzy controllers’ superiority against type-1 with the same number of inputs, however it was possible to see that the bigger number of inputs were beneficial for type-2 control as well as type-1. And finally, a comparative analysis was made, thus the conclusion was that type-2 fuzzy logic is a good alternative to control multivariable and nonlinear systems. A anestesia geral depende da dosagem correta do medicamento no paciente e, consequentemente, o controle automático dessa dosagem se torna uma área de pesquisa importante e desafiadora. Com esse intuito, este trabalho investiga a aplicação da técnica do controle fuzzy tipo-2 na anestesia geral. Primeiramente, uma revisão bibliográfica foi realizada para o trabalho, estudando o controlador fuzzy tipo-1 e tipo-2 e sua aplicação na anestesia geral, além de procedimentos e técnicas utilizadas para compor um estudo de caso. Após esse estudo, foi implementado um modelo matemático farmacocinético farmacodinâmico do efeito dos medicamentos atracúrio e isoflurano no corpo humano. Para projetar os controladores fuzzy tipo-1 e tipo-2 intervalar foi utilizado o Fuzzy Logic Toolbox no ambiente MATLAB, em sequência, simulações do controle de anestesia foram criadas no MATLAB a partir de um modelo matemático. Em paralelo, um protótipo de baixa escala e baixo custo foi construído para representar o sistema de controle anestésico real. Os resultados da simulação mostraram a superioridade dos controladores fuzzy tipo-2 intervalar em relação aos do tipo-1 com o mesmo número de entradas, entretanto foi possível verificar que o maior número de entradas beneficiou tanto os controles com tipo-2 intervalar e tipo-1. E por fim, foi realizada uma análise comparativa e foi obtido que a lógica fuzzy tipo-2 é uma boa alternativa para controlar sistemas multivariáveis e não lineares. 2022-10-17T16:31:12Z 2022-10-18 2022-10-17T16:31:12Z 2022-04-29 Trabalho de Conclusão de Curso Sousa, Giovanni Oliveira. Técnica de controle fuzzy tipo - 2: estudo de caso da estabilidade e desempenho na aplicação de anestesia geral. Manaus. 2022. 164 f. Monografia. (Graduação em Engenharia de Controle e Automação) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas, Campus Manaus Distrito Industrial, Manaus, 2022. http://repositorio.ifam.edu.br/jspui/handle/4321/1023 por AGUIRRE, L. A. et al. (ed.). Enciclopédia de Automática: controle e automação. São Paulo: Blucher, 2007. 3 v. (3). ANNIE, S. J.; THIRILOGASUNDARY, M. R.; KUMAR, V. R. H. Drug administration errors among anesthesiologists: The burden in India–A questionnaire-based survey. Journal of Anaesthesiology, Clinical Pharmacology, v. 35, n. 2, p. 220, 2019. AMIRI, A. A. et al. Comparação entre anestesia intravenosa e inalatória na náusea e vômito pós-operatórios em laparotomia: estudo clínico randomizado. Revista Brasileira de Anestesiologia, v. 70, p. 471-476, 2020. ALEXANDER, J. C.; ROMITO, B. T.; ÇOBANOĞLU, M. C. 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Acesso Aberto Brasil Campus Manaus Distrito Instituto Federal do Amazonas IFAM Educação Profissional e Tecnológica Instituto Federal do Amazonas IFAM Educação Profissional e Tecnológica Instituto Federal do Amazonas IFAM Educação Profissional e Tecnológica
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