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Sistemas complexos

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 Áreas de Pesquisa

  • Fatores humanos
  • Inteligência Artificial
  • Confiabilidade Humana
  • Engenharia de Resiliência

Processos Institucionais (SIPLAT)

  • Análise da Confiabilidade Humana em Instalações Industriais
  • Desenvolvimento de Tecnologia para Salas de Controle

Fomentos já captados

  • Bolsas de Produtividade de Pesquisa do CNPQ
  • Projetos Universal CNPQ
  • Projetos FAPERJ
  • Projetos FINEP

Instituição Participante

  • CNEN/IEN

 Motivação

Apesar do desenvolvimento tecnológico, ainda ocorrem acidentes.

 Acidentes em Sistemas Complexos ao longo do tempo

Challenger - 28 Jan. 1986

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Plataforma de petróleo BP - 20 Abr. 2010

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Fukushima - 11 Mar. 2011

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Costa Concórdia - 13 Jan. 2012

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Objetivo Geral

O foco é no conjunto homem/tecnologia/organização.

O objetivo é melhorar o desempenho e a segurança dos sistemas complexos por meio da tecnologia.

Objetivos Específicos

Projeto de salas de controles avançadas e interfaces humano-sistema

Os principais objetivos são:

  • Pesquisar diferentes conceitos de interfaces gráficas (orientada a função, a tarefa, ecológica)
  • Desenvolver métodos para V&V de aspectos de fatores humanos em projetos de salas de controle
  • Desenvolver sistemas e IHS através de uma abordagem centrada nos usuários e na sua atividade de trabalho
  • Avaliar a usabilidade de equipamentos nucleares

Análise da confiabilidade humana

A ACH trata de antecipar como o desempenho humano pode falhar, e como ele pode ser expresso em termos quantitativos e/ou qualitativos.

Os principais objetivos são:

  • Desenvolver novas metodologias para ACH de operadores de salas de controle
  • Identificar os fatores que afetam o desempenho humano durante situações de emergência
  • Desenvolver programas de engenharia de fatores humanos para reatores nucleares de pesquisa

Gestão de emergências em sistemas complexos

Assegurar que o desenrolar dos eventos iniciados ou causados por perturbações internas ou externas não deixem a organização sem opções viáveis de ação e que o desfecho dos eventos não excedam a certos níveis de sequelas, ou produzam o menor nível de sequelas possível.

Os principais objetivos são:

  • Desenvolver metodologias para avaliação do processo de evacuação de emergência 
  • Modelar através de simuladores o processo de evacuação de emergência
  • Desenvolver sistemas de auxílio para o processo de evacuação de emergência
  • Desenvolver tecnologias de informação e comunicação (TICs) (redes sem fio, telefones celulares) para operação e auxílio à tomada de decisão na gestão de emergências, englobando todos os atores do processo

Engenharia de Resiliência

O objetivo é desenvolver  e aplicar métodos sistêmicos para avaliar a variabilidade no desempenho sistemas sociotécnicos (complexos) e seu efeito sobre a segurança, visando à identificação de situações precursoras de acidentes a partir do funcionamento normal das organizações. 

Engenharia de resiliência procura maneiras de fortalecer a capacidade das organizações para criar processos que são robustos sendo ainda flexíveis.

Inteligência artificial em sistemas complexos

Aplicação de técnicas de IA na engenharia: 

  • computação evolucionária
  • redes neurais artificiais
  • lógica nebulosa

​Os principais objetivos são desenvolver sistemas de:

  • Otimização (algoritmos genético, pássaros, formigas etc.)
  •  Diagnóstico de transientes
  •  Validação de sinais
  •  Monitoração de parâmetros operacional de instalações nucleares
  •  Procedimentos computadorizados, operacionais e de emergência, para auxílio à operação.

Justificativa/Relevância

Compreender o funcionamento de organizações onde emergem perturbações visando a melhoria das condições de coordenação, controle e tomada de decisão.

Para entender e projetar sistemas que realmente possam lidar adequadamente com situações deste nível de complexidade envolvendo pessoas/tecnologia/organizações é necessário uma abordagem transdisciplinar envolvendo conhecimentos, como:

  • Ergonomia cognitiva
  • Fatores humanos
  • Confiabilidade humana
  • Engenharia de resiliência
  • Gestão do conhecimento 
  • Sistemas de apoio à decisão
  • Interação humano-computador
  • Banco de dados
  • Redes de computadores
  • Inteligência artificial.
  • Outros

Resultados (Metas Físicas)

  • Desenvolvimento de metodologias e tecnologias para gestão e segurança de sistemas complexos.
  • Desenvolvimento de tecnologias de informação e comunicação (TICs) para gestão de emergências.
  • Aplicação das metodologias e tecnologias na área nuclear.
  • Obtenção de fomento através participação em editais CNPQ/FAPERJ/FINEP.
  • Suporte ao desenvolvimento do projeto do RMB através dos Sistemas
    • 12100 (proteção do Reator)
    • 12200 (controle do Reator)
    • 12300 (salas de controle do Reator) 
  • Publicações em congressos e periódicos.

Resultados Previstos

Científico

Ampliar o conhecimento científico na área de:

  • Fatores humanos
  •  Confiabilidade humana
  •  Gestão de emergência
  •  Inteligência artificial
  •  Projeto e avaliação de salas de controle e interfaces humano-sistema
  •  Engenharia de resiliência.

Tecnológico

Desenvolver tecnologias importantes para a gestão de sistemas complexos para:

  • Salas de controle avançadas
  •  Sistemas que lidam com funções críticas e de segurança
  •  Novas abordagens para análise da confiabilidade humana e gestão de emergência
  •  Sistemas de suporte à operação

Econômico

Aumentar a confiabilidade e eficiência das plantas nucleares de potência e pesquisa em operação e em construção no país:

  • custos serão reduzidos com a diminuição de incidentes/acidentes

Social

  • Redução do risco de acidentes (análise da confiab. humana e eng. de resiliência)
  •  Redução das consequências caso acidentes aconteçam (gestão de emergências)

Ambiental

Contribuir na minimização de eventos não desejáveis, que podem levar a um acidente ambiental.

  • Através do melhor entendimento da complexidade envolvida na operação e gerenciamento de plantas industriais

Clientes Potenciais

  • INB - Indústrias Nucleares do Brasil
  • Eletronuclear
  • Marinha do Brasil
  • Setores industriais diversos

Equipe participante

Equipe

Titulação

Instituição

Total de HH

Mauro Vitor de Oliveira

Doutorado

CNEN/IEN

40

Isaac José Antonio Luquetti dos Santos

Doutorado

CNEN/IEN

40

Paulo Victor Rodrigues de Carvalho

Doutorado

CNEN/IEN

10

Cláudio Henrique dos Santos Grecco

Doutorado

CNEN/IEN

40

Guilherme Dutra Gonzaga Jaime

Doutorado

CNEN/IEN

40

Cláudio Marcio do Nascimento Abreu Pereira

Doutorado

CNEN/IEN

30

Ana Gabriela Amorim Abreu Pereira

Doutorado

CNEN/IEN

20

José Carlos Soares de Almeida

Mestrado

CNEN/IEN

40

Marcos Santana Farias

Mestrado

CNEN/IEN

10

Adriana Lourenço d`Avila Cussa

Mestrado

CNEN/IEN

10

Silas Cordeiro Augusto

Mestrado

CNEN/IEN

40

Nelson Fernandes

Técnico

CNEN/IEN

40

Helio Carlos Leite Oliveira

Técnico

CNEN/IEN

40

Principais Instalações/Equipamentos

  • LABIHS - Laboratório de Interfaces Homem-sistema
  • LABUCH - Laboratório Usabilidade e Confiabilidade Humana
  • LIAA - Laboratório de Inteligência Artificial Aplicada
  • LABGEM - Laboratório para Gestão de Emergência

Interfaces Entre os Laboratórios

A figura abaixo apresenta o precesso de avaliação de interfaces que são testadas no LABIHS e os resultados dos testes são analisados no LABUCH.

 

Interface entre os laboratorios - LABIHS-LABUCH.jpg

 

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