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Título: Desenvolvimento de ferramenta computacional para ajuste de modelos matemáticos e simulação de processos fermentativos em batelada
Título(s) alternativo(s): Development of a computational tool for adjusting mathematical models and simulating batch fermentation processes
Autor(es): Marculino, Lucas Tadeu
Orientador(es): Suzaki, Pedro Yahico Ramos
Palavras-chave: Fermentação
Modelos matemáticos
JavaScript (Linguagem de programação de computador
Fermentation
Mathematical models
JavaScript (Computer program language)
Data do documento: 13-Nov-2025
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Dois Vizinhos
Citação: MARCULINO, Lucas Tadeu. Desenvolvimento de ferramenta computacional para ajuste de modelos matemáticos e simulação de processos fermentativos em batelada. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Dois Vizinhos, 2025.
Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma ferramenta computacional em JavaScript voltada à modelagem de processos de fermentação em batelada. A aplicação permite registrar dados experimentais diretamente na interface, ajustar parâmetros dos modelos clássicos de crescimento de Monod, Moser, Contois, Bergter, Tessier, Andrews e Aiba por meio do algoritmo de otimização Particle Swarm Optimization, comparar as alternativas de acordo com o critério de Akaike e visualizar as curvas simuladas. A demonstração padrão utiliza séries sintéticas em horas e g/L obtidas pela resolução numérica do modelo Pirt–Monod com parâmetros baseados em literatura especializada, evidenciando o adequado funcionamento da ferramenta e sua utilidade como apoio ao ensino e à pesquisa em bioprocessos.
Abstract: This work presents the development of a JavaScript-based computational tool focused on modeling batch fermentation processes. The application allows users to enter experimental data directly in the interface, fit parameters of the classical growth models of Monod, Moser, Contois, Bergter, Tessier, Andrews, and Aiba through the Particle Swarm Optimization algorithm, compare the alternatives according to the Akaike information criterion, and visualize the simulated curves. The default demonstration uses synthetic series in hours and g/L obtained by numerically solving the Pirt–Monod model with parameters taken from specialized literature, highlighting the proper functioning of the tool and its usefulness as support for teaching and research in bioprocesses.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39829
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