IMEF - Instituto de Matemática, Estatística e Física

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3D relativistic hydrodynamic computations using lattice-QCD-inspired equations of state
(2006) Hama, Yogiro; Andrade, Rone Peterson Galvão de; Grassi, Frédérico; Socolowski Junior, Otavio; Kodama, Takeshi; Tavares, Bernado; Padula, Sandra dos Santos
In This communication, we report results of three-dimensional hydrodynamic computations, by using equations of state with a critical end point as suggested by the lattice QCD. Some of the results are an increase of the multiplicity in the mid-rapidity region and a larger elliptic-flow parameter v2 . We discuss also the effcts of the initial condition fluctuations and the continuous emission.
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Uma abordagem evolucionária e espacial para o jogo da autorregulação de processos de trocas sociais em sistemas multiagentes
(2013) Macedo, Luís Felipe Kiesow de; Dimuro, Graçaliz Pereira; Aguiar, Marilton Sanchotene de
Interações sociais são frequentemente descritas como trocas sociais. Na literatura, trocas sociais em Sistemas Multiagentes são objeto de estudo em diversos contextos, nos quais as relações sociais são interpretadas como trocas sociais. Dentre os problemas estudados, um problema fundamental discutido na literatura e a regulação¸ ao de trocas sociais, por exemplo, a emergência de trocas equilibradas ao longo do tempo levando ao equilíbrio social e/ou comportamento de equilíbrio/justiça. Em particular, o problema da regulação de trocas sociais e difícil quando os agentes tem informação incompleta sobre as estratégias de troca dos outros agentes, especificamente se os agentes tem diferentes estratégias de troca. Esta dissertação de mestrado propõe uma abordagem para a autorregulacao de trocas sociais em sistemas multiagentes, baseada na Teoria dos Jogos. Propõe o modelo de Jogo de Autorregulacão ao de Processos de Trocas Sociais (JAPTS), em uma versão evolutiva e espacial, onde os agentes organizados em uma rede complexa, podem evoluir suas diferentes estratégias de troca social. As estratégias de troca são definidas através dos parâmetros de uma função de fitness. Analisa-se a possibilidade do surgimento do comportamento de equilíbrio quando os agentes, tentando maximizar sua adaptação através da função de fitness, procuram aumentar o numero de interações bem sucedidas. Considera-se um jogo de informação incompleta, uma vez que os agentes não tem informações sobre as estratégias de outros agentes. Para o processo de aprendizado de estratégias, utiliza-se um algoritmo evolutivo, no qual os agentes visando maximizar a sua função de fitness, atuam como autorregulares dos processos de trocas possibilitadas pelo jogo, contribuindo para o aumento do numero de interações bem sucedidas. São analisados 5 diferentes casos de composição da sociedade. Para alguns casos, analisa-se também um segundo tipo de cenário, onde a topologia de rede é modificada, representando algum tipo de mobilidade, a fim de analisar se os resultados são dependentes da vizinhança. Alem disso, um terceiro cenário é estudado, no qual é se determinada uma política de influencia, quando as medias dos parâmetros que definem as estratégias adotadas pelos agentes tornam-se publicas em alguns momentos da simulação, e os agentes que adotam a mesma estratégia de troca, influenciados por isso, imitam esses valores. O modelo foi implementado em NetLogo.
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Uma abordagem evolucionária para o planejamento online de rotas para múltiplos robôs móveis em ambiente multiagente
(2013) Cabreira, Tauã Milech; Aguiar, Marilton Sanchotene de; Dimuro, Graçaliz Pereira
O problema de planejamento de rotas de robôs móveis consiste em determinar a melhor rota para um robô, em um ambiente estático e/ou dinâmico, que seja capaz de deslocá-lo de um ponto inicial até e um ponto final, também em conhecido como estado objetivo. O presente trabalho emprega o uso de uma abordagem baseada em Algoritmos Genéticos para o planejamento de rotas de múltiplos robôs em um ambiente complexo composto por obstáculos fixos e obstáculos moveis. Através da implementação do modelo no software do NetLogo, uma ferramenta utilizada em simulações de aplicações multiagentes, possibilitou-se a modelagem de robôs e obstáculos presentes no ambiente como agentes interativos, viabilizando assim o desenvolvimento de processos de detecção e desvio de obstáculos. A abordagem empregada busca pela melhor rota para robôs e apresenta um modelo composto pelos operadores básicos de reprodução e mutação, acrescido de um novo operador duplo de refinamento capaz de aperfeiçoar as melhores soluções encontradas através da eliminação de movimentos inúteis. Além disso, o calculo da rota de cada robô adota um método de geração de subtrechos, ou seja, não calcula apenas uma unica rota que conecta os pontos inicial e final do cenário, mas sim várias pequenas subrotas que conectadas formam um caminho único capaz de levar o robô ao estado objetivo. Neste trabalho foram desenvolvidos dois cenários, para avaliação da sua escalabilidade: o primeiro consiste em um cenário simples composto apenas por um robô, um obstáculo movel e alguns obstáculos fixos; já o segundo, apresenta um cenário mais robusto, mais amplo, composto por múltiplos robôs e diversos obstáculos fixos e moveis. Ao final, testes de desempenho comparativos foram efetuados entre a abordagem baseada em Algoritmos Genéticos e o Algoritmo A*. Como critério de comparação foi utilizado o tamanho das rotas obtidas nas vinte simulações executadas em cada abordagem. A analise dos resultados foi especificada através do Teste t de Student.
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Abordagem Nodal Aplicada a Problemas a de Transporte de Neutrons em Geometria e Cartesiana Bidimensional
(2016) Ferreira, Carlos Eduardo Souza; Emmendorfer, Leonardo Ramos; Prolo Filho, João Francisco
este trabalho uma formulação nodal é proposta para o tratamento de uma classe de problemas de transporte de nêutrons em geometria cartesiana bidimensional. Pelo processo de integração transversal, equações unidimensionais são obtidas, reescrevendo o modelo em termos de quantidades médias. A resolução das equações integradas e feita usando uma versão do Método de Ordenadas Discretas Analítico (ADO), onde são obtidas soluções explícitas, analíticas em termos das variáveis espaciais, através de um código de fácil implementação. Pode-se destacar também como vantagens desta formulação a versatilidade na escolha do esquema de quadratura e o baixo custo computacional, uma vez que métodos iterativos não são necessários, tampouco métodos de interpolação. Para lidar com os termos do contorno que surgem no processo, utiliza-se aqui uma aproximação por termos constantes, de forma que as equações nodais nas variáveis x e y são tratadas por um sistema acoplado. Os resultados obtidos por esta formulação são apresentados, bem como alguns perfis de fluxo escalar, fluxo escalar médio, comparação entre diferentes ordens de quadratura e outras considerações.
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Uma Abordagem Topológica Híbrida Baseada em Mapas Espacial e Perceptivo para Robôs
(2011) Rocha, Celina Häffele da; Botelho, Silvia Silva da Costa; Drews Junior, Paulo Lilles Jorge
Neste trabalho será descrito um estudo sobre a aplicação de mapas topológicos , mais precisamente mapas auto-organizáveis, e seu uso em diferentes níveis semânticos para o tratamento de informações sensoriais. É proposto um método para mapeamento robótico utilizando mapas auto-organizáveis dispostos em níveis, que sejam capazes de amenizar os problemas de escalabilidade, correspondência, presença de ruídos, dinamicidade do ambiente e estratégias de exploração, possibilitado o uso de diferentes tipos de informações sensoriais. O sistema foi implementado de C++ e validado em simulação, na qual o robô é dotado com uma câmera omnidirecional e um GPS. O algoritmo proposto mostrou-se e ciente, conseguindo compactar informação e reconhecendo dados semelhantes.
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Abundance of humpback whales on the Abrolhos Bank wintering ground, Brazil
(2004) Freitas, Ana Cristina; Kinas, Paul Gerhard; Martins, Cristiane Cavalcante Albuquerque; Coitinho, Márcia Helena Engel
Abundance estimates are presented for the humpback whales wintering off Brazil which ‘visit’ a surveyed area off Abrolhos Bank and display fluke-exposing behaviour. The study is based on photo-identification data collected between 1996 and 2000. Chapman-corrected Petersen estimates for all pairs of data result in estimates from 1,948 individuals up to 3,001 with coefficients of variation around 0.25. A more elaborate closed population multiple-recapture maximum-likelihood estimate is 2,393 with 95% profile-likelihood confidence interval (CI=1,924, 3,060). Replacing the closed-population assumption with a population allowed to grow (or decrease) according to some constant rate over the study period, the maximum-likelihood estimate of population size for the year 2000 becomes 3,871 (CI=2,795, 5,542) associated to an estimated annual growth rate of 31% over the study period and in the surveyed area. Although the inclusion of the growth rate results in a less restrictive assumption about population size, it is unclear at this time how to interpret it since the population around the Abrolhos Bank is some (unknown) fraction of whales wintering off Brazil. Alternatively, a fit of Whitehead’s model allowing for emigration and re-immigration gives an estimate of about 3,000 whales (CI=2,500, 3,650).
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Additional J/Psi suppression from high density effects
(2003) Ducati, Maria Beatriz de Leone Gay; Gonçalves, Victor Paulo Barros; Mackedanz, Luiz Fernando
At high energies the saturation effects associated to the high parton density should modify the behavior of the observables in proton-nucleus and nucleus-nucleus scattering. In this paper we investigate the saturation effects in the nuclear J/ production and estimate the modifications in the energy dependence of the cross section as well as in the length of the nuclear medium. In particular, we calculate the ratio of J/to Drell-Yan cross sections and show that it is strongly modified if the high density effects are included. Moreover, our results are compared with the data from the NA50 Collaboration and predictions for the RHIC and LHC kinematic regions are presented. We predict an additional J/ suppression associated to the high density effects.
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Agente de interface persuasivo baseado em classificadores bayesianos e teoria da escolha social para o problema de cold-start em sistemas de recomendação
(2021) Guimaraes, Marcus Vinicius Freire; Emmendorfer, Leonardo Ramos; Adamatti, Diana Francisca
Esta tese visa apresentar uma abordagem para solucionar o problema de Cold-Start em sistemas de recomendação de conteúdo. Este problema caracteriza-se por tentar responder o seguinte questionamento: como e o que recomendar para usuários novos em uma plataforma digital? Para isso, diversas abordagens já foram propostas na literatura, contudo, ainda sem um consenso para solucionar o problema. Entretanto, para que um sistema de recomendação seja desenvolvido, são necessários dados. Porém, estas informações não são facilmente acessíveis ou disponibilizadas por empresas. As principais tecnologias de recomendação de conteúdo são proprietárias e não encontradas em domínio público. Para contornar este cenário, esta tese apresenta uma contribuição onde um algoritmo, baseado em interações de agentes autônomos, é capaz de simular um conjunto de dados com propósito de atuação em situações de comércio eletrônico. Consequentemente, após a validação das informações geradas, um novo passo para contribuir com o estado da arte na área de sistemas persuasivos e de recomendação foi a elaboração de um agente de interface baseado em classificadores Bayesianos e Teoria da Escolha Social para processar, refinar e recomendar conteúdos personalizados. Tais processos atuarão como filtragem dos dados em duas etapas. A primeira com o uso de classificadores Bayesianos, visa a refinamento das informações em tempo real do coletivo próximo às características do usuário. Em um segundo momento, ocorre o ranqueamento de preferências individuais em busca de uma regra coletiva. Este segundo filtro será obtido com o uso da Teoria da Escolha Social através do método de contagem de Borda. Os resultados encontrados demonstram que o algoritmo gerador de dados assemelha-se a alguns bancos de dados disponibilizados para fins de pesquisa assim como o agente de interface é capaz de recomendar conteúdos personalizados de acordo com as características do usuário que estiver acessando a plataforma naquele exato momento.
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Alfabetização científica: possibilidades na disciplina de matemática a partir do contexto da pandemia COVID-19
(2022) Scheffer, Daniela de Castro; Kokubun, Fernando
Este trabalho compreende uma pesquisa realizada com alunos de escolas públicas, durante os anos de 2020, 2021 e 2022, na disciplina de matemática e nas turmas de 2o anos do Ensino Médio do estado do Rio Grande do Sul, realizada no período da pandemia COVID-19. A pesquisa objetivou trabalhar a temática e a problematização da COVID-19, como uma prática de Alfabetização Científica na disciplina de matemática. Podemos pensar em Alfabetização Científica como algo em contínua construção, não tendo como finalidade transformar nossos alunos em cientistas, mas que consigam fazer a leitura do mundo que vai além dos muros da escola. Executa a participação dos alunos no processo de decisão que afeta seu meio e preocupando-se com a formação cidadã. Assim, relacionamos esta proposta com a ideia de empoderamento de Paulo Freire (1980), em que os indivíduos tornem-se responsáveis e cientes de seu papel como cidadãos e responsáveis pelo futuro da sociedade, sendo capazes de construir opiniões e posicionarem-se em situações que afetam a sua vida. O trabalho compreende em um estudo de caráter qualitativo na forma de estudo de caso. Buscou-se responder à seguinte pergunta de pesquisa: Que aspectos da alfabetização científica emergem da interação dos estudantes do ensino médio com um produto educacional contextualizado com a temática COVID-19? Estudamos os significados de Alfabetização Científica, Enculturação Científica e Letramento Científico, adotamos o termo na pesquisa Alfabetização Científica por meio das pesquisadoras Sasseron e Carvalho (2015), as quais se alicerçaram nas ideias de Paulo Freire (1980). Refletimos sobre a importância e a análise da prática de que viver em sociedade afeta o bem-estar físico e emocional dos indivíduos. Como Produto Educacional, a princípio, construiríamos um jogo no App Inventor, mas, no decorrer da pesquisa, decidimos por um Quiz (nome de um jogo de questionários), no qual utilizamos o App Mentimeter devido a sua criatividade e funcionalidade. No Produto Educacional, evidenciamos a Imunização Coletiva para conclusão e fechamento do trabalho, com intuito de contribuir e estimular os alunos por meio das ações no contexto escolar, mas também nas circunstâncias cotidianas em que tornou a aprendizagem um papel importante na formação cidadã do aluno.
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Alfabetização matemática e literatura infantil: possibilidades para uma integração no ciclo de alfabetização
(2020) Adam, Márcia Viviane dos Santos; Jelinek, Karin Ritter
No decorrer da Educação Básica, percebe-se que os alunos possuem dificuldade em compreender os conteúdos ensinados em Matemática, pois não desenvolveram conceitos necessários para essa compreensão nos anos iniciais do Ensino Fundamental, sobretudo no Ciclo de Alfabetização. Sabe-se da importância da utilização de estratégias de ensino diversificadas para que os estudantes construam nessa etapa conceitos matemáticos, próprios da Alfabetização Matemática, que são tidos como base para o seu sucesso nessa disciplina nos demais níveis do ensino. Além disso, percebe-se que há no Ciclo de Alfabetização uma preocupação por parte dos professores em abordar os conceitos Matemáticos voltados para a Unidade Temática dos Números, deixando muitas vezes de trabalhar os conceitos das demais Unidades propostas pela BNCC: Álgebra, Geometria, Grandezas e Medidas e Probabilidade e Estatística. Nos últimos anos, o Ministério da Educação enviou para as escolas por meio do Programa Nacional Biblioteca na Escola (PNBE) e pelo Programa Nacional do Livro Didático (PNLD) acervos de Literatura Infantil para utilização nas salas de aula. Muitos desses livros permitem a introdução e a construção de conceitos matemáticos das diversas Unidades Temáticas que necessitam ser abordados no Ciclo de Alfabetização. Entretanto, os mesmos muitas vezes ficam guardados ou são subutilizados pelos professores alfabetizadores. Dessa maneira propõe-se a seguinte pergunta: como é possível utilizar as histórias infantis para explorar conceitos matemáticos no Ciclo de Alfabetização? Para responder a essa questão pretende-se realizou-se uma pesquisa predominantemente qualitativa de caráter documental, na qual se propôs a professores alfabetizadores um questionário com o objetivo de compreender a percepção dos professores acerca desta temática. Além disso, analisou-se cinco livros de Literatura Infantil enviados para as escolas públicas pelo PNLD, buscando neles possibilidades que permitam introduzir, abordar e construir conceitos matemáticos fundamentais para a construção plena de uma Alfabetização Matemática. A partir desta pesquisa estruturou-se um produto educacional que espera oferecer suporte aos professores para a utilização dessas histórias infantis nas aulas de Matemática do Ciclo de Alfabetização.
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Um algoritmo para agrupamento de dados utilizando interação entre agentes
(2018) Godois, Lutiele Machado; Emmendorfer, Leonardo Ramos; Adamatti, Diana Francisca
Os Algoritmos de Clustering possuem como um de seus principais objetivos a formação de grupos de forma que os objetos de dados pertencentes a esse grupos são semelhantes entre si. Muitas técnicas de agrupamento foram propostas em trabalhos encontrados na literatura nas áreas de Mineração de Dados e Estatística, a maioria delas se baseia em informações a priori para obter os resultados, como o número desejado de grupos. Assim, este trabalho apresenta a implementação e avaliação de um Algoritmo de Clustering baseado nas características de agentes, que detecta o número de grupos para um determinado conjunto de dados. Os grupos formados durante o processo de agrupamento são, assim, padrões emergentes da interação entre agentes. Dessa forma, o algoritmo é testado para diferentes conjuntos de dados, além de sua comparação com algoritmos de agrupamento K-means e DBSCAN, e seus resultados validados utilizando as seguintes formulações matemáticas definidas para esse fim: Silhouette, Davies Bouldin, Dunn, Dunn Generalizado e DBCV.
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Algoritmos genéricos para a geração de modelos dinâmicos de cabos umbilicais e veículos subaquáticos
(2015) Oliveira, Vanessa Sousa de; Gomes, Sebastiao Cicero Pinheiro
A modelagem dinâmica de cabos umbilicais incluindo a dinâmica de veículos subaquáticos não tripulados do tipo ROV (Remotely Operated Vehicle) apresenta dificuldades em razão das não linearidades e da complexidade do equacionamento no espaço 3D, sendo este o principal motivo para a quase inexistência de trabalhos sobre o acoplamento das dinâmicas do cabo e do veículo. O presente trabalho tem como principal objetivo conceber os meios para se acoplar as duas dinâmicas, de forma a possibilitar análises sobre a influência de uma carga terminal com dinâmica própria, sobre a dinâmica do cabo. A modelagem dinâmica de estruturas do tipo cabo é feita a partir da formulação de Euler-Lagrange. O modelo dinâmico consiste em dividir o cabo em pequenos elos conectados por articulações fictícias flexíveis, permitindo movimentos em elevação, azimute e torção. O cabo está articulado a uma estrutura fixa em uma extremidade e com uma massa mc na outra extremidade (ROV), onde estão sendo aplicadas forças externas. As forças externas atuantes na carga terminal são conhecidas no referencial do corpo. Há então a necessidade de se efetuar transformações para o referencial inercial. Estas forças podem provocar tanto deslocamentos do centro de massa da carga terminal, quanto rotações em torno deste, ou seja, além de um vetor força resultante há um vetor torque resultante atuante na carga terminal, já que esta não é considerada puntual e sim, um corpo rígido se deslocando no espaço 3D. Um estudo sobre a influência dessas forças na dinâmica do cabo foi realizado considerando-se um modelo com até cinco elos e, posteriormente, foi identificado um padrão de crescimento das equações à medida que se aumenta o número de elos para representar de forma discreta a flexibilidade contínua do cabo. Este padrão identificado permitiu o desenvolvimento de algoritmos genéricos, geradores do modelo global (cabo e carga terminal com dinâmica própria) para um número qualquer de elos escolhidos para a dinâmica do cabo, sendo esta a principal contribuição da presente dissertação. Não foi encontrada na literatura nenhuma solução analítica para este problema e nem mesmo a modelagem dinâmica do mesmo no espaço 3D. Como não se dispõe de um aparato experimental, as simulações foram analisadas apenas de forma qualitativa e, em todos os casos analisados, os resultados foram conforme o esperado fisicamente. Um software que permite uma animação 3D foi desenvolvido para facilitar a visualização e a análise das simulações. As animações 3D permitiram concluir que a movimentação do cabo confere uma boa sensação de realidade física, principalmente quando se trabalha com um grande número de elos na representação da flexibilidade do cabo.
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Algumas possibilidades de utilização dos princípios de sistemas de Forrester em tópicos de física, através da ferramenta de modelagem quantitativa STELLA
(2000) Santos, Arion de Castro Kurtz dos; Yoshihisa, Cho; Araújo, Ives Solano; Gonçalves, Geovane Pedra
Forrester, em 1971, lançou seus Princípios de Sistemas consolidando a utilização do computador na área de gerenciamento. Desde então, alguns pesquisadores têm tentado, com algum sucesso, trazer os Princípios de Sistemas para áreas como, por exemplo, Ecologia, Biologia, Química e Física. Esse artigo, baseado em material instrucional desenvolvido pelo projeto PROFECOMP-FURG e aplicado extensivamente a professores e alunos de nível universitário básico, propõe um possível modo de utilização dos Princípios de Sistemas de Forrester em alguns conteúdos de Física.
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Altas habilidades/superdotação: uma porta que se abre de dentro para fora
(2023) Trentin, Débora Velho Cunchertt; Jelinek, Karin Ritter
A identificação de alunos com Altas Habilidades/Superdotação no contexto escolar é uma necessidade para que estes desenvolvam suas habilidades e usufruam com qualidade do seu potencial. Esta identificação se faz necessária, tendo em vista os equívocos acerca deste público- alvo da Educação Especial. O estudo aborda discussões sobre o entendimento e a identificação dos estudantes com indicadores de AH/SD. A questão norteadora da pesquisa foi: De que forma é possível auxiliar professores dos anos iniciais do Ensino Fundamental a identificar alunos com Altas Habilidades/Superdotação no contexto escolar? Para tanto, como objetivo geral buscou- se compreender de que forma é possível contribuir com professores dos anos iniciais do Ensino Fundamental no processo de identificação dos estudantes com características de Altas Habilidades/Superdotação. Para isso, no decorrer da dissertação foram apresentadas informações pertinentes à Legislação embasadas, teoricamente, conforme a Lei de Diretrizes e Base da Educação Nacional - LDB (1996), a Declaração de Salamanca (1994), a Constituição da República Federativa do Brasil (1988), as Diretrizes Nacionais para a Educação Especial na Educação Básica (2001), entre outros a fim de explicar o comportamento cognitivo e emocional dos estudantes com indicadores de Altas Habilidades/Superdotação, suas características, forma de reconhecê-los, a importância de sua identificação e os encaminhamentos pedagógicos que entendem suas necessidades, desde a preocupação com o atendimento em sala de recurso para AH/SD. Utilizou-se como aporte teórico autores da área das altas habilidades e superdotação: Renzulli (1976,1985,1986,2004), Virgolim (2007),Pérez (2007, 20081), Alencar e Fleith (2001), dentre outros. A coleta de dados para o estudo foi feita por intermédio de questionário online, com os professores dos anos iniciais do ensino fundamental do município de Gramado- RS. Com os resultados da pesquisa foi desenvolvido um Guia de orientação básica para os professores dos anos iniciais do ensino fundamental, intitulado “Onde estão nossos alunos com Altas Habilidades/Superdotação?”, com o intuito de auxiliar e sensibilizar os professores sobre as necessidades e interesses desses estudantes, para que saibam como identificar, receber ou encaminhá-los para um atendimento especializado possibilitando, assim, uma educação de qualidade no desenvolvimento de seus talentos.
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Alterações na tensão de cisalhamento de fundo e na mistura da coluna de água da plataforma continental interna do sul do Brasil devido à interação onda-corrente
(2010) Silva, Pablo Dias da; Marques, Wiliam Correa; Santos, Rodrigo Bizutti dos; Fernandes, Elisa Helena Leão
A análise da interação onda-corrente para a Plataforma Sul Brasileira foi feita através da observação na mudança da estimativa de tensão de cisalhamento de fundo e residual de velocidade na coluna de água entre duas simulações. A comparação entre a situação considerando somente a corrente e a interação onda-corrente foi feita através da analise de séries temporais, mapas de variabilidade espacial e perfis de velocidades. Para acoplar a informação da onda no modelo TELAMAC3D, foi necessário usar um novo valor de coeficiente de fricção. Esta grandeza é obtida pelo coeficiente de Chèzy. Este coeficiente é calculado usando um novo valor de rugosidade de fundo para representar a camada criada pela interação turbulenta entre ondas e corrente dirigida por vento.
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Ambiente computacional aplicado ao Ensino de Física: uma sequência de ensino investigativo para ensino e aprendizagem de magnetostática
(2019) Vestfahl, Adriano Luis; Silva, Luciano Silva da; Guidotti, Charles
Esta dissertação apresenta uma proposta de ensino de magnetostática, para os alunos do 3o ano do Ensino Médio. O objetivo é oferecer uma alternativa para o ensino de Física que possa mudar a dinâmica das aulas e desenvolver a autonomia dos alunos. Para tanto um conjunto de Situações, que utilizam a metodologia de Ensino por Investigação, édesenvolvida. Aliada a esta metodologia, utilizou-se duas ferramentas tecnológicas: uma placa microcontroladora (Arduino) e um ambiente computacional desenvolvido com a linguagem de programação Python. Para organizar o desenvolvimento dos conteúdos desejados, são oferecidas quatro Situações investigativas oportunizando a construção dos conceitos pertinentes. Ao final da dissertação os resultados são analisados com base na teoria de Campos Conceituais de Gerard Vergnaud, a fim de identificar processos positivos à conceitualização ou apontar melhorias para a proposta alcançar seus objetivos.
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Ambiente de desenvolvimento de Jogos com Reuso de Software e Inteligência Articifial
(2012) Madsen, Carlos Alberto Barros Cruz Westhead; Adamatti, Diana Francisca
Este trabalho apresenta um ambiente de desenvolvimento, da camada de tomada de de- cisão de NPCs (Non-Player Characters), chamado FURG Smart Games. Seu principal objetivo é agilizar, através de reuso de software, a inserção de técnicas de inteligência ar- ti cial no desenvolvimento de jogos eletrônicos. Para tanto, este ambiente é composto de um framework e de um conjunto de ferramentas RAD (Rapid Application Development). O framework é responsável por implementar, utilizando herança, a FSM (Finite-State Machine), que neste contexto é o cerne da tomada de decisão, e por intermédio de com- posição, as seguintes técnicas de inteligência arti cial: ANN (Arti cial Neural Network), FIS (Fuzzy Inference Systems) e GA (Genetic Algorithm). Para cada uma das quatro técnicas apresentadas (FSM, ANN, FIS e GA) foi proposto uma ferramenta RAD, com o objetivo de agilizar a sua con guração e proporcionar a geração automatizada de código fonte, no padrão do framework. Por m, é apresentado um estudo de caso para a validação do ambiente desenvolvido, o qual demonstra a utilização de cada uma das ferramentas RAD, bem como a aplicação do framework em um jogo eletrônico.
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Ambiente virtual: uma proposta para construção de material
(2007) Pinho, Denise de Sena; Ribas, Elisângela; Lahm, Regis Alexandre
O propósito deste artigo é o de apresentar a construção de material didático, através de novas formas de relação e construção do conhecimento, utilizando uma ferramenta colaborativa e de co-autoria, o Wiki. Apresenta-se a dimensão social da aprendizagem e as características da ferramenta utilizada. Relata-se uma experiência realizada numa disciplina semestral de um curso de Licenciatura em Matemática, na modalidade a distância. A análise, a partir dos relatos dos alunos, demonstra a importância do uso de ferramenta que privilegie a comunicação e a interação entre os usuários, favorecendo, assim, o ensino e a aprendizagem.
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An analytical approach for a nodal scheme of two-dimensional neutron transport problems
(2011) Barichello, Liliane Basso; Cabrera, Liziara da Costa; Prolo Filho, João Francisco
In this work, a solution for a two-dimensional neutron transport problem, in cartesian geometry, is proposed, on the basis of nodal schemes. In this context, one-dimensional equations are generated by an integration process of the multidimensional problem. Here, the integration is performed for the whole domain such that no iterative procedure between nodes is needed. The ADO method is used to develop analytical discrete ordinates solution for the one-dimensional integrated equations, such that final solutions are analytical in terms of the spatial variables. The ADO approach along with a level symmetric quadrature scheme, lead to a significant order reduction of the associated eigenvalues problems. Relations between the averaged fluxes and the unknown fluxes at the boundary are introduced as the usually needed, in nodal schemes, auxiliary equations. Numerical results are presented and compared with test problems.
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An analytical approach to the unified solution of kinetic equations in rarefied gas dynamics. I. Flow problems
(2009) Scherer, Caio Sarmento; Prolo Filho, João Francisco; Barrichello, Liliane Basso
The ADO method, an analytical version of the discrete-ordinates method, is used here to solve a heat-transfer problem in a rarefied gas confined in a channel, as well as to solve a half-space problem in order to evaluate the temperature jump at the wall. This work is an extension of a previous work, devoted to flow problems, where the complete development of the solution, which is analytical in terms of the spatial variable, is presented in a way, such that, a wide class of kinetic models are considered, in an unified approach. A series of numerical results are showed and different simulations are used in order to establish a general comparative analysis based on this consistent set of results provided by the same methodology. In particular, numerical results for heat-flow profile, temperature and density perturbations are obtained for channels (walls), defined by different materials, on which different temperatures are imposed.