Disciplinas
AVALIAÇÃO E MITIGAÇÃO DE EMISSÕES POR IA
Módulo:
1
Carga Horária:
36
1. Modelos de Reinforcement Learning, Processamento de Linguagem Natural e Previsão de Séries Temporais com machine learning clássico, deep learning e modelos estatísticos;
2. Aplicações de Inteligência Artificial (IA) no Monitoramento de Emissões;
3. Gêmeos Digitais Simplificados para Eficiência Energética e Redução de CO;
4. Automação da Coleta e Análise de Dados de Emissões;
5. Desafios para IA nas Emissões da Indústria e Combustíveis Renováveis - Inventários de Emissões (Escopo 1, 2 e 3);
6. Estratégias de Mitigação de Emissões na Indústria do Petróleo e Renováveis baseadas em IA.
Bibliografia Principal:
1. Lapan M., 2020, Deep Reinforcement Learning Hands-On: Apply modern RL methods to practical problems of chatbots, robotics, discrete optimization, web automation, and more, 2nd Edition, Packt Publishing.
2. Asif, M., 2022. The 4Ds of Energy Transition: Decarbonization, Decentralization, Decreasing Use, and Digitalization. John Wiley & Sons.
3. Saraji, S., & Chen, S., 2023. Sustainable Oil and Gas Using Blockchain (Vol. 98). Springer Nature.
Bibliografia Complementar:
1. Gharehbaghi A., 2023, Deep Learning in Time Series Analysis 1st Edition, CRC Press.
2. Sampath, H., 2024, Carbon Auditing: Methodologies and Challenges,
3. HARRIS, G. P. et al. Compendium of Greenhouse Gas Emissions Estimation Methodologies for the Oil and Gas Industry. [s.l: s.n.].
GESTÃO INTELIGENTE DE SISTEMAS EÓLICOS
Módulo:
1
Carga Horária:
36
1. Inteligência Artificial
Algoritmos Genéticos;
Redes Neurais de Aprendizado Profundo;
Técnicas de regressão e classificação para tratamento e previsão de dados;
Modelos supervisionados e não supervisionados;
Manutenção Preditiva com IA;
Modelos de previsão de curto e longo prazo;
Simulação e Otimização Baseada em IA.
2. Otimização da operação, manutenção e previsibilidade climática de sistemas eólicos;
3. Machine learning para a medição e tratamento de dados anemométricos;
4. Previsão da operação de aerogeradores;
5. Manutenção preditiva por IA;
6. Predição por IA da produção de energia eólica.
Bibliografia Principal:
1. Haykin, S., 2000. Redes Neurais: Princípios e Práticas. Segunda Edição. Bookman.
2. Zurada, J.M., 1992, Introduction to Artificial Neural Systems, West Pub. Co, US
3. Chollet, F., 2021. Deep Learning with Python, Manning.
Bibliografia Complementar:
1. BROWER, M. Wind Resource Assessment. [s.l.] John Wiley & Sons, 2012.
2. Burton, T., Sharpe, D., Jenkins, N. & Bossanyi, E., 2001, Wind Energy HandBook, John Wiley & Sons, Ltd.
3. Michalewicz, Z, 1996, Genetic Algorithms + Data Structures = Evolution Programs, Third Edition, Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH
FUNDAMENTOS DE INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL E NOÇÕES BÁSICAS DE ENERGIA RENOVÁVEL
Módulo:
1
Carga Horária:
36
1. Introdução à IA;
2. IA nas Empresas e apoio à decisão;
3. Principais tendências impulsionando o potencial da IA para acelerar a transição energética;
4. Introdução à Linguagem Python: estruturas de dados, condicionais e de repetição; pacotes populares para análise de dados;
5. Principais Fontes de Energia Renovável, seus desafios econômicos e o papel da IA.
Bibliografia Principal:
1. Vasant, P., Weber, G., Thomas, J., Marmolejo-Saucedo, J., Rodriguez-Aguilar, R., 2022. Artificial Intelligence for Renewable Energy and Climate Change. Wiley-Scrivener Publisher.
2. McKinney, W., 2017. Python for Data Analysis: Data Wrangling with Pandas, NumPy, and IPython 2nd Edition by William McKinney, Jupiter.
3. Géron, A., 2019. Hands-On Machine Learning with Scikit-Learn, Keras, and TensorFlow: Concepts, Tools, and Techniques to Build Intelligent Systems, O'Reilly Media.
Bibliografia Complementar:
1. FIORINO, D. J. The Clean Energy Transition. [s.l.] Polity, 2022.
2. Burkov, A., 2019. The Hundred-Page Machine Learning Book.
3. TransformaTech Institute, 2024, Understanding Deep Learning: Building Machine Learning Systems with PyTorch and TensorFlow: From Neural Networks (CNN, DNN, GNN, RNN, ANN, LSTM, GAN) to Natural Language Processing (NLP), Independently published.
IA GENERATIVA NA GESTÃO DO CONHECIMENTO
Módulo:
1
Carga Horária:
36
Modelos de IA:
Large Language Models (LLM), GPT, BERT, dentre outros;
Chatbots Especializados e modelos pré-treinados;
Modelos Generativos e Transformers;
Processamento de linguagem natural (NLP).
2. Bases da Transição Energética e IA.
3. IA aplicada para a Prospecção e Monitoramento de Tecnologias para a Transição Energética;
4. IA aplicada para a Regulação na Transição Energética.
Bibliografia Principal:
1. Maarseveen, H., 2024, BERT: Pre-training of Deep Bidirectional
Transformers for Language Understanding, Kindle Edition.
2. Foster, D., 2023, Generative Deep Learning: Teaching Machines To
Paint, Write, Compose, and Play, O'Reilly Media
INTEGRAÇÃO INTELIGENTE DE RECURSOS ENERGÉTICOS DISTRIBUÍDOS NOS SISTEMAS ELÉTRICOS
Módulo:
1
Carga Horária:
36
1. Modelos Multimodais, CLIP (OpenAI), Segment Anything (Meta), Grounded SAM, Stable Diffusion, DINO (Meta), Knowledge Distillation, Modelos Generativos;
2. Visão sobre Novas Tecnologias e seu Potencial Impacto nos Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica;
3. Introdução aos Recursos Energéticos Distribuídos (REDs);
4. IA Generativa e modelos LLM na gestão da informação relacionada a aspectos éticos e o impacto social da transição para energias Renováveis;
5. Impacto das Regulamentações na Integração dos REDs nos Sistemas Elétricos;
6. Avaliação da Viabilidade Econômica dos REDs nos Sistemas Elétricos;
7. Desafios Técnicos para Simulação de Cenários de Penetração de REDs nas Redes de Distribuição de Energia Elétrica;
8. Previsão de Demanda e Geração de Energia em Redes de Distribuição de Energia Elétrica;
9. Desafios Técnicos e Econômicos Associados aos Serviços Ancilares em Redes Elétricas com REDs;
10.Otimização do Despacho de Energia Envolvendo REDs;
11. Desafios Técnicos na Integração de REDs em Larga Escala nos Sistemas de Distribuição;
12.Análise de Dados para Aplicações em Larga Escala dos REDs;
13.Introdução às Usinas Virtuais de Energia, Redes Elétricas Inteligentes e Microrredes;
14.Atividades Práticas com Integração de REDs em Redes de Distribuição.
Bibliografia Principal:
1. Giannakos M., Spikol D., Mitri D. D., Sharma K., Ochoa X., Hammad R., 2022, The Multimodal Learning Analytics Handbook, Springer.
2. Souza, A. C. Z. Bonatto, B. D., Ribeiro, P. F., 2020.. Integração de Renováveis e Redes Elétricas Inteligentes. Itajubá: Interciências.
3. Momoh, J., 2012 Smart Grid - Fundamentals of Design and Analysis. IEEE PRESS.
Bibliografia Complementar:
1. Redes Elétricas Inteligentes: contexto nacional, 2012. Centro de Gestão e Estudos Estratégicos (CGEE). Série Documentos Técnicos. Nº 16, https://www.cgee.org.br/documents/10195/11009594/Redes_Eletricas_In teligentes_22mar13_9539.pdf/36f87ff1-43ed-4f33-9b53-5c869ace9023? version=1.6
2. Rivera, R., Esposito, A., Teixeira, I., 2013. Redes Elétricas Inteligentes (smart grid): oportunidade para adensamento produtivo e tecnológico local. Revista do BNDES 40, Biblioteca digital (www.bndes.gov.br/biblioteca digital).
3. SUN, H. et al. Smarter energy : from smart metering to the smart grid. London: The Institution of Engineering and Technology, 2016.
INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL PARA RESOLUÇÃO DOS DESAFIOS DA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO NA BUSCA DO NET-ZERO
Módulo:
1
Carga Horária:
36
1. Modelos de IA
Pré-processamento de texto;
Representação de texto por frequência;
Representação por contexto (Word Embeddings);
Introdução ao processamento de linguagem natural;
AI Search Vector em dados estruturados e não estruturados;
Modelos embedding;
Representações de contexto;
Case Chatbot;
Latent Dirichlet Allocation - LDA;
Processamento de Linguagem Natural usando Deep Learning;
Modelos para dados sequenciais: LSTM e GRU;
Algoritmos Genéticos;
Uso de Deep Learning para criação de modelos substitutos (surrogate models).
2. Soluções por IA dos principais desafios do Gás Natural;
3. Inovação por IA para Sequestro Geológico de Carbono (CCS).
Bibliografia Principal:
1. Vajjala, S., Majumder, B., Gupta, A., Surana, H., 2020, Practical Natural Language Processing: A Comprehensive Guide to Building Real-World NLP Systems, O'Reilly Media.
2. Sheffield, R. C., 2024, Natural Language Processing With Pytorch: Advanced Practical Guide to Crafting Next-Gen AI-Powered Language Apps and Tools with Python's Brainpower, Kindle Edition.
3. Bird, S., Klein, E., e Loper, E., 2014, Natural Language Processing with Python, O'Reilly Media
Bibliografia Complementar:
1. Kamath, U., Liu, J., Whitaker, J., 2020, Deep Learning for NLP and Speech Recognition, Springer
2. Vishal,V., Singh, T.N., 2016, Geologic Carbon SequestrationUnderstanding Reservoir Behaviour, Springer.
3. DUTTA, S.; CHAUDHERY MUSTANSAR HUSSAIN. Sustainable Fuel Technologies Handbook. [s.l.] Academic Press, 2020.
MANUTENÇÃO PREDITIVA E OTIMIZAÇÃO DE SISTEMAS DE HIDROGÊNIO
Módulo:
1
Carga Horária:
36
1. Metaheurísticas de otimização
Otimização de Planejamento;
Colônia de Formigas;
Modelos de Deep Learning para processamento de texto; (Modelos Recorrentes baseados em Gates e Transformers) e imagens (Convolucionais e Vision Transformers).
2. Principais desafios da Economia de Hidrogênio;
3. Inteligência Artificial e Tomada de Decisão;
4. Aplicações de IA no Setor Automotivo;
5. IA na Otimização de Sistemas de Hidrogênio;
6. Diagnóstico e Manutenção de Sistemas de Hidrogênio com IA.
Bibliografia Principal:
1. Hernández-Callejo L., Nesmachnow S., 2023, Artificial Intelligence and Sustainable Energy Systems: Volume I, Mdpi AG
2. Valbuena, C., 2024, Hydrogen Horizons: Harnessing AI for a Sustainable Future (The AI Revolution: Mastering Success, Wealth, and Innovation in the Age of Artificial Intelligence), Independent Author.
3. Demirel, Y., Rosen, M., 2023, Sustainable Engineering: Process Intensification, Energy Analysis, and Artificial Intelligence, 1st Edition, Kindle Edition.
Bibliografia Complementar:
1. MOHAMMAD REZA RAHIMPOUR; MOHAMMAD AMIN MAKAREM;
KIANI, P. Hydrogen Production from Renewable Resources and Wastes. [s.l.] CRC Press, 2024.
2. Kotchourko, A., Jordan, T., 2018. Hydrogen Safety for Energy Applications: Engineering Design, Risk Assessment, and Codes and Standards, Kindle Edition.
3. Brun, K., Allison, T. C., 2022. Machinery and Energy Systems for the Hydrogen Economy 1st Edition. Elsevier.
MODELAGEM PREDITIVA PARA ENERGIA SOLAR
Módulo:
1
Carga Horária:
36
1. Inteligência Artificial
Machine Learning,;
Regressão linear e não linear;
Árvores de Decisão;
Support Vector Machine (SVM);
Modelos de comitê (Random Forest),
Classificação, Regressão e Previsão de séries temporais.
2. IA na Energia Solar;
3. Meteorologia e Previsão de Energia Solar por IA;
4. Otimização da Operação e Manutenção de Sistemas Solares;
5. Análise de Dados e Integração de Sistemas;
6. Simulação e Modelagem de Sistemas Solares;
7. Estudos de Caso e Projetos.
Bibliografia Principal:
1. McKinney, W., 2023, Python Para Análise de Dados: Tratamento de Dados com Pandas, 2023, NumPy & Jupyter, Novatec Editora
2. Mbamalu E. M., Adeniran A., 2024, Optimization of Solar, Biogas and Wind Energy Power Generation using AI and Digital Tools, Kindle Edition
3. Khan M. J., 2023, Development of Artificial Intelligence Based Real Time Maximum Power Point Tracking Controller for a Hybrid Renewable Energy System, Independent Author
Bibliografia Complementar:
1. Géron, A., 2019. Hands-On Machine Learning with Scikit-Learn, Keras, and TensorFlow: Concepts, Tools, and Techniques to Build Intelligent Systems, O'Reilly Media.
2. Mukhiya, S. K., Ahmed, U., 2020, Hands-On Exploratory Data Analysis with Python: Perform EDA techniques to understand, summarize, and investigate your data, Packt Publishing.
3. BROWN, L. R. et al. The great transition : shifting from fossil fuels to solar and wind energy. New York: W.W. Norton & Company, 2015.
TECNOLOGIAS INTELIGENTES VIABILIZANDO PRODUTOS DE BAIXO CARBONO
Módulo:
1
Carga Horária:
36
1. Enxame de Abelhas, Particle Swarm Optimization (PSO), Proxy models e IA para Digital Twin;
2. Biocombustíveis e Biorrefino;
3. Adaptações na Infraestrutura de Refino;
4. Análise de Matérias-Primas e Otimização com IA;
5. Aplicações de IA na Produção de Biocombustíveis;
6. Desafios e Tendências Futuras.
Bibliografia Principal:
1. Mercangöz A. A., 2021, Applying Particle Swarm Optimization: New Solutions and Cases for Optimized Portfolios (International Series in Operations Research & Management Science Book 306), Springer
2. Asif, M., 2022. The 4Ds of Energy Transition: Decarbonization, Decentralization, Decreasing Use, and Digitalization. John Wiley & Sons.
3. Luque R., Lin C. S. K., Wilson K., Du C., 2022, Handbook of Biofuels Production: Processes and Technologies 3rd Edition, Woodhead Publishing.
Bibliografia Complementar:
1. Al-Sartawi A. M. A. M, Al-Qudah A. A., Shihadeh F., 2024, Artificial Intelligence-Augmented Digital Twins: Transforming Industrial Operations for Innovation and Sustainability (Studies in Systems, Decision and Control Book 503), Springer.
2. Mohaghegh S. D., 2022, Smart Proxy Modeling: Artificial Intelligence and Machine Learning in Numerical Simulation 1st Edition, CRC Press.
3. FIORINO, D. J. The Clean Energy Transition. [s.l.] Polity, 2022.
TEORIA DOS JOGOS, OPÇÕES REAIS E BLOCKCHAIN EM PROJETOS DA TRANSIÇÃO ENERGÉTICA
Módulo:
1
Carga Horária:
36
1. Modelos de processamento de texto e imagens com arquiteturas Transformer, Vision Transformer e Convolucional;
2. Modelos híbridos. Metaheurísticas de otimização. Zero-shot learning;
3. Principais questões da Economia das Mudanças Climáticas com IA e Teoria dos Jogos;
4. Análise econômica de projetos de redução de emissões e de transição energética com IA e Opções Reais;
5. Mercados voluntários de carbono com IA, blockchain e criptoativos;
6. Aplicações de Inteligência Artificial na economia de mudanças climáticas;
7. Aplicações de Inteligência Artificial em Análise de Portfólio e Planejamento Empresarial e Governamental.
Bibliografia Principal:
1. Chesney, M., Gheysens, J., Pana. A., Taschini, L., 2016. Environmental Finance and Investments, 2nd Edition, Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
2. Pindyck, R.S., 2022. Climate Future – Averting and Adapting to Climate Change. Oxford University Press.
3. Abadie, L.M., Chamorro, J. M., 2013. Investment in Energy Assets under Uncertainty – Numerical Methods in Theory and Practice. Springer-Verlag.
Bibliografia Complementar:
1. Ronn, E.I., 2002. Real Options and Energy Management. Risk Books, London.
2. Dias, M.A.G., 2014. Análise de Investimentos com Opções Reais: Teoria e Prática com Aplicações em Petróleo e em Outros Setores, Volumes 1 e 2. Editora Interciência Ltda., Rio de Janeiro.
3. SANTOSH RAIKAR; ADAMSON, S. Renewable Energy Finance. [s.l.] Academic Press, 2019.