Metodologia para avaliação ambiental de bacias hidrográficas com uso de sistemas de suporte à decisão espacial e do indicador pegada ecológica

No atual contexto ambiental é grande a demanda por informações consistentes que subsidiem o planejamento territorial, permitindo realizar avaliações ambientais e desta forma, subsidiar os setores público e privado. Essa demanda pode ser satisfeita com a integração de informações em um sistema, com propriedades e funções de processamento, possibilitando sua utilização em ambiente integrado. Assim, nesta dissertação é proposta uma metodologia para a avaliação ambiental de bacias hidrográficas que atua desde a escolha de indicadores e definição dos pesos de sua contribuição, até a execução de avaliações e espacialização de resultados em ambiente SIG. Esta metodologia é composta por duas fases distintas: avaliação da vulnerabilidade ambiental da bacia hidrográfica a partir do uso de sistemas de suporte à decisão espacial, e, avaliação da sustentabilidade da bacia através do cálculo do indicador Pegada Ecológica. Na primeira fase são adotados sistemas de suporte à decisão, bases de conhecimento, SIG e uma ferramenta que integra estes resultados permitindo a geração de avaliações, análises e/ou cenários prospectivos. Na segunda fase, a sustentabilidade da bacia é retratada a partir do cálculo da pegada ecológica que consiste na contabilização da área que uma população necessita para produzir os recursos consumidos e absorver os resíduos gerados. A comparação entre áreas mais vulneráveis e menos sustentáveis, pode nortear projetos de recuperação e conservação ambiental.

Redes de conhecimento e significações e a divulgação científica em educação: o caso do Jornal Eletrônico Educação & Imagem

Esta pesquisa procura trazer para o campo da educação a discussão da divulgação científica, já bastante avançada em outras áreas de conhecimento. A proposta é abordar a temática em questão a partir da análise dos usos‟ de artigos escritos por professores/pesquisadores e publicados no Jornal Eletrônico Educação & Imagem, publicação vinculada ao Laboratório Educação e Imagem (Programa de Pós-graduação em Educação/Faculdade de Educação/Universidade de Estado do Rio de Janeiro), com a finalidade de compartilhar o que vem sendo produzido em pesquisas e práticas curriculares desenvolvidas em torno da relação imagens e educação. Este trabalho está relacionado àqueles que se desenvolvem nos estudos nos/dos/com os cotidianos, o que nos tem permitido compreender as múltiplas redes educativas nas relações conhecimentos e significados tecidas por múltiplos praticantes destas redes. Nos artigos enviados pelos professores ao jornal, observamos que, mesmo seguindo as orientações dos materiais curriculares indicados pelas secretarias, professores e alunos estão em um contexto de experiência curricular cotidiana e os usos que fazem destes materiais de acordo com as suas próprias práticas, que vivenciam dentrofora das escolas, lhes possibilitam que teçam permanentemente os currículos. Em outras palavras, dentro destes espaçostempos há muitos currículos sendo criados. Assim, ao dialogar com os trabalhos de Certeau, Martin-Barbero, Boaventura de Souza Santos, Nestor Canclini, Pierre Lévy e Carlos Vogt esta pesquisa vem pensando as táticas dos usuários de um jornal eletrônico, de professores a pesquisadores, na criação de novos conhecimentos a partir do diálogo mediado por este artefato cultural. Desejo, com a pesquisa desenvolvida, mostrar como cotidiadianamente tem sido tecidas relações entre usuários/professores/pesquisadores por meio do Jornal Eletrônico Educação & Imagem, ultrapassando dessa forma a idéia subjacente à expressão divulgação científica‟, que sugere uma unitelaridade e/ou, no mínimo, uma segregação entre cientistas e todo o resto (CERTEAU, 1994). Ao fazerem usos‟ diversos e imprevisíveis dessa mídia, esses usuários/professores/pesquisadores põem os conhecimentos produzidos para circular, possibilitando apropriações, ressignificações e criação de outros conhecimentos em/nas redes. Por isto, consideramos que é mais aplicável à área o termo circulação científica. Com isso, queremos indicar que o desenvolvimento de pesquisas com os cotidianos exige contatos constantes e de diversas ordens entre universidades e escolas para a compreensão dos múltiplos currículos existentes nas práticas das tantas escolas dos diversos sistemas educativos.

Efeito magnetocalórico em sistemas ferrimagnéticos

Nesta tese, o efeito magnetocalórico é estudado teoricamente partindo de um hamiltoniano modelo que leva em conta uma rede magnética formada por diversas sub-redes magnéticas acopladas. No hamiltoniano são consideradas as interações de troca, Zeeman e magnetoelástica. Primeiramente, o hamiltoniano é apresentado em sua forma generalizada para R sub-redes magnéticas e a influência dos parâmetros do modelo na temperatura de Nèel e na temperatura de compensação é analisada no sistema com duas sub-redes magnéticas. Encontramos que, dependendo dos parâmetros de troca, arranjos ferrimagnético, antiferromagnético e ferromagnéticos podem ser obtidos. O efeito magnetocalórico foi sistematicamente estudado para diversos arranjos possíveis, posteriormente foi estudado em compostos reais do tipo R3Fe5O12 (RIG), sistema formado por três sub-redes magnéticas. Retornando ao sistema com duas sub-redes magnéticas foi analisada a influência da interação magnetoelástica no efeito magnetocalórico nos arranjos ferrimagnéticos obtidos previamente. Aplicando este modelo para uma estrutura cúbica do tipo perovskita, estudamos o efeito magnetocalórico nos compostos EuZrO3 e EuTiO3. Uma metodologia para a obtenção da magnetização de uma amostra policristalina foi apresentada e ainda estudamos o efeito magnetocalórico anisotrópico de natureza antiferromagnética.

Uso de hipermídia adaptativa no desenvolvimento de cursos virtuais de computação gráfica

O Ensino à distância (EaD) procura utilizar propostas pedagógicas para desenvolver sistemas inclusivos de ensino e aprendizagem. Estas propostas tem colaborado no sucesso que a EaD tem alcançado no meio empresarial corporativo. Neste meio, a demanda por cursos de formação técnica tem sido tão alta, que as empresas envolvidas no design instrucional de EaD criaram a noção de cursos à distância expressos, ou seja, cursos cuja a concepção e elaboração devem atender as tradicionais necessidades de rapidez do mercado de trabalho. Esta dissertação procura soluções para um tipo de ensino à distância ainda pouco explorado. O cenário que procuramos equacionar é o do ensino de ferramentas (softwares) para desenho vetorial, onde a metodologia de ensino é parte do processo de ensino corporativo. No processo atual de ensino de ferramentas de computação gráfica, o aluno submete ao professor, normalmente pela internet, o seu trabalho para que uma avaliação seja feita. Nesta dissertação sugerimos que este processo seja modificado de duas formas. Primeiro, no design instrucional para esta situação, trabalhamos constantemente a questão de avaliação não só na sua forma tradicional (atribuição de graus e valores) mas também como aperfeiçoamento do processo de ensino. A hipermídia adaptativa entra nesta proposta como facilitador da relação alunoprofessor-conhecimento, permitindo individualização de um ensino voltado para as massas. Em segundo lugar, propomos que a avaliação das tarefas sejam automatizada. O aluno oferece as partes (objetos) da solução que são avaliadas individualmente através de algoritmos computacionais. Isto permite uma menor participação do professor, o que é compatível com a proposta de cursos expressos. Para que isto seja possível a tarefa proposta pelo professor é dividida em objetos componentes, sendo o aluno estimulado a criar cada objeto segundo o modelo padrão oferecido. A comparaçào de cada objeto criado pelo aluno com o padrão a ser alcançado pode ser feita por diversos algoritmos computacionais existentes ou criados especificamente pelo autor do curso. Neste trabalho apresentamos exemplos desta abordagem e um protótipo que demonstra a viabilidade da proposta.

Roteamento em redes embutidas utilizando otimização por colônia de formigas.

Redes embutidas (NoC, Network-on-Chip) vêm sendo adotadas como uma solução interessante para o projeto de infraestruturas de comunicação em sistemas embutidos (SoC, System-on-Chip). Estas redes são em geral parametrizadas, podendo assim ser utilizadas em vários projetos de SoCs, cada qual com diferentes quantidades de núcleos. NoCs permitem uma escalabilidade dos sistemas, ao mesmo tempo que balanceiam a comunicação entre núcleos. Projetos baseados em NoC visam a implementação de uma aplicação específica. Neste contexto, ferramentas de auxílio de projeto são essenciais. Estas ferramentas são projetadas para, a partir de uma descrição simples da aplicação, realizar sucessivos processos de otimização que irão modelar as várias características do sistema. Estes algoritmos de otimização são necessários para que a rede atenda a um conjunto de restrições, como área, consumo de energia e tempo de execução. Dentre estas etapas, pode ser incluído o roteamento estático. As rotas através da rede por onde os núcleos irão se comunicar são otimizadas, de forma a minimizar o tempo de comunicação e os atrasos na transmissão de pacotes ocasionados por congestionamentos nas chaves que compõem a NoC. Nesta dissertação, foi utilizada a otimização por colônia de formigas no cálculo dos percursos. Esta é uma meta-heurística interessante para a solução de problemas de busca em grafos, inspirada no comportamento de formigas reais. Para os algoritmos propostos, múltiplas colônias são utilizadas, cada uma encarregada pela otimização do percurso de uma mensagem. Os diferentes testes realizados mostram o roteamento baseado no Elitist Ant System obtendo resultados superiores a outros algoritmos de roteamento.

A emergência da banda de rock Forfun: um estudo sobre estratégias comunicacionais, complexidade, tecnologia e redes

O advento das tecnologias digitais permitiu alterações significativas na maneira de produzir, divulgar e consumir música. As grandes gravadoras deixaram de ser os principais agentes articuladores da indústria da música, que está cada vez mais organizada em rede. A produção musical cresce de forma exponencial e está atomizada e espalhada por uma miríade de artistas de todos os níveis. Entretanto, só alguns se destacam em meio a essa galáxia de produtores de conteúdo e conseguem atingir algum grau de sustentabilidade. Estes são aqueles que conhecem as regras de funcionamento dessa rede, ainda que não saibam explicitá-las. O objetivo do presente trabalho é contribuir para a construção do enunciado dessas regras. Para tanto, consultou-se literatura sobre música e comunicação produzida por pesquisadores ligados aos Estudos Culturais, na qual se pôde identificar o grande número de variáveis envolvidas na questão, e por isso buscou-se uma articulação com a noção de sistemas complexos. Em função do tipo de objeto e da abordagem propostos, foi realizado um estudo de caso sobre a banda de rock Forfun, que possibilitou, a partir da comparação com outros casos de sustentabilidade, identificar linhas gerais de conduta e oportunidade que acabam por revelar certas regras

Uma abordagem matricial para modelagem e simulação de redes de trocadores de calor com aplicações para o gerenciamento da deposição

Uma rede de trocadores de calor pode ser definida como um grupo de trocadores de calor interligados com o objetivo de reduzir a necessidade de energia de um sistema, sendo largamente usada nas indústrias de processos. Entretanto, uma rede está sujeita à deposição, a qual causa um decréscimo na efetividade térmica dos trocadores. Este fenômeno é provocado pelo acúmulo de materiais indesejáveis sobre a superfície de troca térmica. Para compensar a redução de efetividade térmica causada pela deposição, torna-se necessário um aumento no consumo de utilidades. Isto eleva os custos de operação, assim como os custos de manutenção. Estima-se que os custos associados à deposição atinjam bilhões de dólares anualmente. Em face a este problema, vários trabalhos de pesquisa têm investigado métodos para prevenir a deposição e/ou gerenciar as operações em uma rede. Estudos envolvem desde a otimização de trocadores de calor individuais, simulação e monitoramento de redes, até a otimização da programação das paradas para limpeza de trocadores de calor em uma rede. O presente trabalho apresenta a proposição de um modelo para simulação de redes de trocadores de calor com aplicações no gerenciamento da deposição. Como conseqüência, foi desenvolvido um conjunto de códigos computacionais integrados, envolvendo a simulação estacionária de redes, a simulação pseudo-estacionária do comportamento de redes em relação à evolução da deposição, a estimação de parâmetros para diagnóstico do problema da deposição e a otimização operacional deste tipo de sistema. Com relação ao simulador estacionário, o modelo da rede foi formulado matricialmente e os balanços de massa e energia são resolvidos como sistemas de equações lineares. Do ponto de vista da otimização, o procedimento proposto redistribui as vazões, visando um melhor aproveitamento térmico dos trocadores da rede, como, por exemplo, buscando as vazões da rede que maximizem a temperatura da corrente de entrada no forno em unidades de destilação atmosférica de óleo cru. Os algoritmos foram implementados em alguns exemplos da literatura e em um problema de uma refinaria real. Os resultados foram promissores, o que sugere que a proposta deste trabalho pode vir a ser uma abordagem interessante para operações envolvendo redes de trocadores de calor