Banca de QUALIFICAÇÃO: LUIZ GUILHERME PRINCE MARCONDES

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : LUIZ GUILHERME PRINCE MARCONDES
DATA : 07/04/2026
HORA: 14:00
LOCAL: meet.google.com/jnp-erxm-akg
TÍTULO:

Um Filtro de Partículas Híbrido PINN–Monte Carlo Quântico para Estimação Dinâmica de Estado em Sistemas de Potência: Propagação Informada pela Física e Estimação de Amplitude em uma Plataforma de Emulação Tolerante a Falhas.

PALAVRAS-CHAVES:

Estimação Dinâmica de Estados (DSE); Filtro de Partículas; Integração Quântica de Monte Carlo (QMCI); Estimação de Amplitude Quântica (QAE); Rede Neural Informada pela Física (PINN); Computação Quântica Híbrida; Sequential Monte Carlo (SMC); Sistemas Elétricos de Potência; Sistema IEEE 118 Barras.

PÁGINAS: 106
RESUMO:

Esta tese propõe, implementa e avalia um Filtro de Partículas Híbrido PINN–QMCI para Estimação Dinâmica de Estado (DSE) em sistemas elétricos de potência de grande porte. A arquitetura combina três módulos independentes e escaláveis: uma rede neural informada pela física (PINN), executada em GPU, que substitui o integrador numérico Runge–Kutta de quarta ordem por uma única passagem direta, reduzindo a latência de propagação em aproximadamente 5,8 vezes no sistema IEEE 118 barras (54 geradores e 108 variáveis de estado); um estimador clássico Sequential Monte Carlo (SMC) com ponderação por importância, reamostragem sistemática adaptativa e perturbação proporcional ao ruído de processo; e um módulo de Integração Quântica de Monte Carlo (QMCI) que codifica o conjunto completo de Nₚ partículas em ⌈log₂ Nₚ⌉ + 1 qubits lógicos por meio de um oráculo de superposição de ensemble, extraindo a média a posteriori com complexidade de consulta O(ε⁻¹), obtendo aceleração quadrática em relação ao custo clássico O(ε⁻²). Os circuitos quânticos são validados por meio de um emulador de hardware lógico calibrado com o código de superfície de distância 7 do processador Google Willow (probabilidade lógica de falha igual a 1,43×10⁻³ e probabilidade de erro de leitura igual a 10⁻³). Dois protocolos de Estimação de Amplitude Quântica são analisados: IQAE (iterativo e adaptativo) e MLAE (máxima verossimilhança, cronograma fixo). A verificação de escalamento confirma empiricamente que a contagem de consultas ao oráculo segue a lei O(ε⁻¹) sob condições realistas de ruído e tolerância a falhas. A avaliação empírica abrange quatro cenários de perturbação — falta simples, grande perturbação, cascata multigeradora e perda de geração — comparando cinco métodos (EKF, UKF, PF clássico, IQAE e MLAE) com 10 repetições de Monte Carlo por combinação. A variante IQAE apresenta RMSE global cerca de 10% inferior ao PF clássico em todos os cenários. Projeções de recursos indicam que a arquitetura QMCI requer apenas 11 qubits lógicos para Nₚ = 1024 partículas e oferece acelerações superiores a 500 vezes em redes de 2000 barras, posicionando o estimador híbrido para implantação direta em dispositivos tolerantes a falhas de próxima geração.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 395108 - ROBSON CELSO PIRES
Interno - 2187438 - EDSON DA COSTA BORTONI
Externo ao Programa - 1773674 - ZULMAR SOARES MACHADO JUNIOR - UNIFEIExterno à Instituição - BRAULIO CESAR DE OLIVEIRA - UFRJ
Externo à Instituição - MILTON BROWN DO COUTTO FILHO - UFF