Dissertação

Advanced numerical techniques for optimal experimental design applied to microbial kinetics EVALUATED

É comum na área da engenharia existirem vários modelos estruturalmente diferentes, de complexidade semelhante, que descrevam um mesmo processo. Quando isto acontece, normalmente o interesse é obter o modelo que melhor descreva os dados experimentais. Como as experiências incluem custos humanos e/ou financeiros, é importante desenhar as experiências que mais eficientemente descartem os modelos incorretos. Este é o objetivo do DOE/DM. O uso do DOE/DM está a crescer na área da bioengenharia e o ramo da microbiologia preditiva é paradigmático, já que existem muitos modelos cinéticos semelhantes que descrevem a taxa de crescimento microbiano em função da temperatura. Nesta tese vão ser otimizados perfis dinâmicos de temperatura, de modo a discriminar os modelos CTMI e aCTMI. Três métodos diferentes serão usados: o mais recente, baseado numa equação diferencial de Riccati, acrescenta versatilidade à discriminação de modelos dinâmicos e será validado nesta tese para DOE/DM, analisando e comparando os seus resultados com o método de Schwaab, já estabelecido. Uma terceira abordagem, baseada em pontos sigma e que permite uma computação mais exata da incerteza dos parâmetros, será também estudada. Todas as abordagens foram capazes de escolher o modelo cinético correto, mesmo quando o erro experimental foi aumentado em 10 vezes. O método de Riccati provou ser eficiente, pois os resultados obtidos foram similares aos do método de Schwaab, embora com um custo computacional acrescido. A maior exatidão do método do ponto sigma não foi evidente, mas a alteração das suas assunções básicas pode ajudar a torná-lo mais robusto.
desenho ótimo de experiências, discriminaçao de modelos, microbiologia preditiva, cinética microbiana, temperaturas cardinais, experiências dinâmicas

Junho 26, 2013, 9:30

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

CO-ORIENTADOR

Jan Van Impe

Katholieke Universiteit Leuven

Professor

ORIENTADOR

Ana Margarida Nunes da Mata Pires de Azevedo

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Equip.Prof.Auxiliar Convidado