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Artículo científico sometido al “Journal of Optics” y aceptado para su publicación en febrero de 2026, en el marco de las prácticas finales del Máster en Matemática Aplicada a la Industria del ISEL.

El estudio evalúa el método de Monte Carlo (MCM) en la propagación de la incertidumbre en mediciones fotométricas con goniofotómetros de tipo C, comparándolo con el método de la suma de cuadrados. Se probaron tres modelos de MCM: uno basado en las clasificaciones de tipo A/B, otro en la teoría de la información de Shannon y un tercero con distribuciones aleatorias. El análisis de sensibilidad (Pareto) identificó variables clave. Los resultados mostraron menores incertidumbres con el MCM (hasta un 2,3 %) frente al método tradicional (3,4 %). Se concluye que el MCM mejora la precisión, siendo el modelo de Shannon el más eficiente.

Autores del artículo: Pedro B. Nogueira, André Carvalho y José A. Rodrigues, del ISEL, y João Ribeiro y Thomas Langhof, de Bright Science.

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También disponible en el Journal of Optics.

ABSTRACT:
“The Monte Carlo Method is a powerful statistical technique for propagating uncertainty in photometric measurements, particularly when models are nonlinear or input variables deviate from Gaussian distributions. This study explores the application of MCM to luminous flux measurements using Type C goniophotometers, with comparisons to the conventional Root Sum of Squares Method. Three distinct Monte Carlo models were implemented. The first classified uncertainties as Type A or Type B, assigning corresponding probability distributions. The second employed Shannon information
theory to derive distributions based on available knowledge, while the third exploratory model randomized distribution selection among normal, uniform, and triangular forms. Sensitivity analysis, guided by the Pareto principle, identified the key variables contributing to 80% of overall variability. Results showed that Root Sum of Squares Method yielded an expanded uncertainty of 3.4%, whereas the first, second, and third Monte Carlo models achieved 3.0%, 2.5%, and 2.3%, respectively. Importantly, the Pareto-based reduction strategy preserved accuracy while lowering computational complexity. These findings demonstrate that Monte Carlo Method provides a more effective framework for uncertainty evaluation in photometry than traditional approaches, with the information theory-based model offering the best balance between accuracy and efficiency. The proposed methodology enhances the reliability of luminaire characterization and supports practical adoption in industrial measurement contexts.”