Estimativa do erro de discretização analítico na solução de equações diferenciais utilizando o Método de Volumes Finitos

As análises de erros são conduzidas antes de qualquer projeto a ser desenvolvido. A necessidade do conhecimento do comportamento do erro numérico em malhas estruturadas e não-estruturadas surge com o aumento do uso destas malhas nos métodos de discretização. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi criar uma metodologia para analisar os erros de discretização gerados através do truncamento na Série de Taylor, aplicados às equações de Poisson e de Advecção-Difusão estacionárias uni e bidimensionais, utilizando-se o Método de Volumes Finitos em malhas do tipo Voronoi. A escolha dessas equações se dá devido a sua grande utilização em testes de novos modelos matemáticos e função de interpolação. Foram usados os esquemas Central Difference Scheme (CDS) e Upwind Difference Scheme(UDS) nos termos advectivos. Verificou-se a influência do tipo de condição de contorno e a posição do ponto gerador do volume na solução numérica. Os resultados analíticos foram confrontados com resultados experimentais para dois tipos de malhas de Voronoi, uma malha cartesiana e outra triangular comprovando a influência da forma do volume finito na solução numérica obtida. Foi percebido no estudo que a discretização usando o esquema CDS tem erros menores do que a discretização usando o esquema UDS conforme literatura. Também se percebe a diferença nos erros em volumes vizinhos nas malhas triangulares o que faz com que não se tenha uma uniformidade nos gráficos dos erros estudados. Percebeu-se que as malhas cartesianas com nó no centróide do volume tem menor erro de discretização do que malhas triangulares. Mas o uso deste tipo de malha depende da geometria do problema estudado

Interpretações de linguagens artísticas em Gerd Bornheim

Este estudo propõe uma leitura histórico-cultural das interpretações de Gerd Bornheim (1929-2002), destacando a temática da linguagem, sobretudo das linguagens artísticas. A partir dessas expressões, as colocações críticas de Bornheim a respeito da estética e filosofia da arte apresentam um panorama dos questionamentos. Nesse sentido, são notáveis em seus trabalhos as reflexões sobre o teatro e a música. A linguagem teatral permite o acesso às outras atividades artísticas (poesia, música, artes plásticas, cinema) de forma livre e aberta. A linguagem musical, em consonância com a teatral, corrobora a pesquisa de Bornheim, que observou o processo criativo, a comunicação, o papel da interpretação (advento da crítica) e as rupturas nas poéticas contemporâneas. Tal itinerário sublinha a pesquisa que Bornheim realizou na França nas décadas de 1950 e 1960-70. O estímulo dessa atmosfera, marcada pelo diálogo entre filosofia, ciências sociais, psicologia, psicanálise, história, antropologia, linguística, comunicação, teatro e música foi decisivo para ele. Esses pontos são importantes para a apreensão do tema da linguagem e sua ambiência histórica, na qual Bornheim revela outras perspectivas de pesquisa. O pano de fundo é a crise da metafísica e os novos parâmetros para se pensar a dialética, a teoria e a prática. O diagnóstico de tal crise estende-se também à estética. Por conseguinte, o entendimento das ideias de Bornheim conduz aos temas da diferença e alteridade na contemporaneidade. Com isso, persegue-se um percurso temático que aborda: a linguagem e o problema da comunicação a partir da ligação das interpretações de Bornheim com as de Sartre e Merleau-Ponty. Além disso, o surgimento da crítica e os questionamentos da normatividade ética e estética levam à discussão das motivações coincidentes entre artes e ciências. Por fim, a linguagem musical enfatiza ainda o processo de transformação da subjetividade, que propicia uma percepção mais ampla das expressões artísticas e culturais.

Determinação de integrais primeiras liouvillianas em equações diferenciais ordinárias de segunda ordem

Nesta Tese desenvolvemos várias abordagens "Darbouxianas"para buscar integrais primeiras (elementares e Liouvillianas) de equações diferenciais ordinárias de segunda ordem (2EDOs) racionais. Os algoritmos (semi-algoritmos) que desenvolvemos seguem a linha do trabalho de Prelle e Singer. Basicamente, os métodos que buscam integrais primeiras elementares são uma extensão da técnica desenvolvida por Prelle e Singer para encontrar soluções elementares de equações diferenciais ordinárias de primeira ordem (1EDOs) racionais. O procedimento que lida com 2EDOs racionais que apresentam integrais primeiras Liouvillianas é baseado em uma extensão ao nosso método para encontrar soluções Liouvillianas de 1EDOs racionais. A ideia fundamental por tras do nosso trabalho consiste em que os fatores integrantes para 1-formas polinomiais geradas pela diferenciação de funções elementares e Liouvillianas são formados por certos polinômios denominados polinômios de Darboux. Vamos mostrar como combinar esses polinômios de Darboux para construir fatores integrantes e, de posse deles, determinar integrais primeiras. Vamos ainda discutir algumas implementações computacionais dos semi-algoritmos.

Um algoritmo em paralelo para solução de equações diferenciais evolutivas

Este trabalho que envolve matemática aplicada e processamento paralelo: seu objetivo é avaliar uma estratégia de implementação em paralelo para algoritmos de diferenças finitas que aproximam a solução de equações diferenciais de evolução. A alternativa proposta é a substituição dos produtos matriz-vetor efetuados sequencialmente por multiplicações matriz-matriz aceleradas pelo método de Strassen em paralelo. O trabalho desenvolve testes visando verificar o ganho computacional relacionado a essa estratégia de paralelização, pois as aplicacações computacionais, que empregam a estratégia sequencial, possuem como característica o longo período de computação causado pelo grande volume de cálculo. Inclusive como alternativa, nós usamos o algoritmo em paralelo convencional para solução de algoritmos explícitos para solução de equações diferenciais parciais evolutivas no tempo. Portanto, de acordo com os resultados obtidos, nós observamos as características de cada estratégia em paralelo, tendo como principal objetivo diminuir o esforço computacional despendido.

Processos cognitivos subjacentes às interpretações em Libras da música Aquarela

Este estudo tem o objetivo de analisar processos cognitivos na Língua Brasileira de Sinais (Libras), presentes em duas interpretações da música Aquarela. Os processos cognitivos foram investigados à luz da corporificação, da metáfora conceptual (LAKOFF; JOHNSON, 2002), da metonímia conceptual (LAKOFF; JOHNSON, 2003; EVANS; GREEN, 2006; KÖVECSES, 2010) e da iconicidade cognitiva (WILCOX, 2000; QUADROS, 2004; WILCOX, 2004). Além desses processos de construção de sentidos, analisam-se os esquemas imagéticos (EVANS; GREEN, 2006; GIBBS; COLSTON apud GEERAERTS, 2006) que lhes fundamentam. A partir dessa fundamentação, foram encontrados nas intepretações sinais categorizados icônico-metonímicos, icônico-metonímico-corporificados, de acordo com Nunes (2014), e icônicos-corporificados. Verificaram-se os esquemas imagéticos subjacentes aos sinais e classificadores. Considerando-se que esses sinais e classificadores estão presentes em interpretações de uma música, analisam-se também procedimentos e técnicas utilizados em traduções e interpretações em Libras. A partir da análise, constatou-se, entre os processos cognitivos subjacentes às interpretações da música, que as principais metáforas conceptuais subjacentes à letra de Aquarela em português mantêm-se nas interpretações em Libras. Contudo, na versão em Libras, uma nova metáfora foi postulada. Assim, buscou-se, com esta pesquisa, fornecer questionamentos sobre processos cognitivos em sinais e classificadores em interpretações na Libras

Associação entre baixa estatura e sobrepeso em mulheres brasileiras

A associação entre o déficit nutricional em períodos recentes da vida com as doenças crônico-degenerativas e o excesso de peso, tem sido investigada principalmente em países desenvolvidos. No Brasil a associação tem se mostrado significativa apenas no sexo feminino. A realização de um estudo com a população feminina em idade reprodutiva contribuiria para explicar as diferenças de gênero observadas nas altas prevalências de sobrepeso em mulheres no país. Avaliar a associação entre baixa estatura, sobrepeso e ganho excessivo de peso. Este estudo foi baseado na Pesquisa Nacional de Demografia e Saúde (DHS-96). Trata-se de um estudo seccional de representatividade nacional. Todas as análises foram realizadas agrupando as regiões em Rural; Norte e Nordeste; Sul; Sudeste e Centro-Oeste. A população elegível para esta análise foi de 2.292 mães com idade entre 20 e 45 anos. Foram excluídas da análise: mulheres grávidas no momento do inquérito; com último parto anterior a seis meses ou menos da entrevista; não pesadas e não medidas. Os resultados mostraram associação entre a baixa estatura e sobrepeso anterior a primeira gravidez e indicam que a baixa estatura pode estar associada com ganho excessivo de peso no período reprodutivo. Entretanto, os diferenciais observados em relação a região Centro-Sul, consideram a possibilidade da baixa estatura ser um marcador de diferentes contextos sócio-econômicos associados a evolução dos problemas nutricionais no país.

Modelando evolução por endossimbiose

Nesta dissertação é apresentada uma modelagem analítica para o processo evolucionário formulado pela Teoria da Evolução por Endossimbiose representado através de uma sucessão de estágios envolvendo diferentes interações ecológicas e metábolicas entre populações de bactérias considerando tanto a dinâmica populacional como os processos produtivos dessas populações. Para tal abordagem é feito uso do sistema de equações diferenciais conhecido como sistema de Volterra-Hamilton bem como de determinados conceitos geométricos envolvendo a Teoria KCC e a Geometria Projetiva. Os principais cálculos foram realizados pelo pacote de programação algébrica FINSLER, aplicado sobre o MAPLE.

A medicina iluminista e o vitalismo: uma discussão do Nouveaux Éléments de la Science de l‟Homme de Paul-Joseph Barthez (1734-1806).

A dissertação comenta criticamente as interpretações recentes referentes ao vitalismo no século XVIII, dedicando atenção especial aos Nouveuax Éléments de la Science de lHomme (publicado primeiramente em 1778), de Paul-Joseph Barthez (1734-1806). Até a segunda metade do século XX, como é primeiramente argumentado nesta dissertação, intérpretes do iluminismo entendiam a doutrina mecanicista como a herdeira direta da Revolução Científica, bem como a corrente dominante no mundo das ciências da vida ao longo de todo o século XVIII. Assim, na historiografia do século passado, o vitalismo era ou escassamente mencionado, ou visto como uma retrógrada corrente anti-iluminista. Mais recentemente, vários historiadores e pesquisadores da história das ciências no século XVIII (sobretudo Williams e Reill) entendem o iluminismo de um modo mais amplo e plural, considerando o vitalismo iluminista (um termo proposto por Reill) como parte integrante de um conceito mais dinâmico de iluminismo. A seguir, são apresentados a doutrina mecanicista e seus conceitos centrais, bem como as ideias de alguns dos principais representantes do mecanicismo no século XVII e início do XVIII, no caso, mais especificamente, do mecanicismo newtoniano. Em seguida, são expostos e comentados a doutrina vitalista e seus conceitos, no que é dado destaque ao vitalismo na Universidade de Montpellier. Nesse contexto, são comentados conceitos vitalistas, tal como apresentados nos Nouveuax Éléments de la Science de lHomme, no qual Barthez propõe uma nova fisiologia baseada no princípio vital; nisso são apresentados sua metodologia de pesquisa, o conceito de princípio vital, as forças sensitivas e motrizes do princípio da vida, além dos conceitos de simpatia, sinergia e, por fim, o conceito de temperamento. Esses conceitos ou essa terminologia , tal como é mostrado, não são originalmente concebidos por Barthez, mas foram por ele reapropriados e reformulados em debate com o newtonianismo e demais correntes filosóficas médicas desde a Antiguidade até o século XVIII, assim como com observações e experimentos próprios às investigações médico-científicas da época. Como resultado, é alcançada uma compreensão da doutrina vitalista como um esforço intelectual inovador tanto interagindo quanto integrado com o debate científico contemporâneo, ou seja, os médicos vitalistas se viam e, em geral, eram vistos como atuando segundo os padrões de cientificidade exigidos por seus pares.

Análise de unidades de pré-purificação de ar por adsorção

Os principais constituintes do ar, nitrogênio, oxigênio e argônio, estão cada vez mais presentes nas indústrias, onde são empregados nos processos químicos, para o transporte de alimentos e processamento de resíduos. As duas principais tecnologias para a separação dos componentes do ar são a adsorção e a destilação criogênica. Entretanto, para ambos os processos é necessário que os contaminantes do ar, como o gás carbônico, o vapor dágua e hidrocarbonetos, sejam removidos para evitar problemas operacionais e de segurança. Desta forma, o presente trabalho trata do estudo do processo de pré-purificação de ar utilizando adsorção. Neste sistema a corrente de ar flui alternadamente entre dois leitos adsorvedores para produzir ar purificado continuamente. Mais especificamente, o foco da dissertação corresponde à investigação do comportamento de unidades de pré-purificação tipo PSA (pressure swing adsorption), onde a etapa de dessorção é realizada pela redução da pressão. A análise da unidade de pré-purificação parte da modelagem dos leitos de adsorção através de um sistema de equações diferenciais parciais de balanço de massa na corrente gasosa e no leito. Neste modelo, a relação de equilíbrio relativa à adsorção é descrita pela isoterma de Dubinin-Astakhov estendida para misturas multicomponentes. Para a simulação do modelo, as derivadas espaciais são discretizadas via diferenças finitas e o sistema de equações diferenciais ordinárias resultante é resolvido por um solver apropriado (método das linhas). Para a simulação da unidade em operação, este modelo é acoplado a um algoritmo de convergência relativo às quatro etapas do ciclo de operação: adsorção, despressurização, purga e dessorção. O algoritmo em questão deve garantir que as condições finais da última etapa são equivalentes às condições iniciais da primeira etapa (estado estacionário cíclico). Desta forma, a simulação foi implementada na forma de um código computacional baseado no ambiente de programação Scilab (Scilab 5.3.0, 2010), que é um programa de distribuição gratuita. Os algoritmos de simulação de cada etapa individual e do ciclo completo são finalmente utilizados para analisar o comportamento da unidade de pré-purificação, verificando como o seu desempenho é afetado por alterações nas variáveis de projeto ou operacionais. Por exemplo, foi investigado o sistema de carregamento do leito que mostrou que a configuração ideal do leito é de 50% de alumina seguido de 50% de zeólita. Variáveis do processo foram também analisadas, a pressão de adsorção, a vazão de alimentação e o tempo do ciclo de adsorção, mostrando que o aumento da vazão de alimentação leva a perda da especificação que pode ser retomada reduzindo-se o tempo do ciclo de adsorção. Mostrou-se também que uma pressão de adsorção maior leva a uma maior remoção de contaminantes.

Variações sobre liberdade: estudo do conceito de liberdade no pensamento metafísico de Descartes

O objetivo desta dissertação é examinar alguns aspectos da doutrina da liberdade humana no pensamento metafísico de Descartes. Através do exame do conceito cartesiano da liberdade humana nas Meditações, nos Princípios e na correspondência com Mesland, pretende-se averiguar se Descartes modifica esse conceito ao longo de sua obra e, por conseguinte, se é possível ou não aceitar a tese da evolução deste conceito. A abordagem de tal questão leva em conta, além da análise dos textos de Descartes, as interpretações mais representativas sobre o assunto.

O ser negro à vista: construção verbo-visual do negro na propaganda impressa

Esta tese destina-se a desenvolver estudo semiótico de propagandas impressas em que a pessoa negra é posta em presença. Investiga-se como a propaganda veiculada em revista, mediante seleção e combinação sígnicas, efetiva a construção da imagem verbo-visual do negro, tendo em vista o produto anunciado e os projetos comunicativos do enunciador e, assim, como finda por ratificar ou (re)elaborar significados sociais acerca desse sujeito. Pautando-se na Semiótica de Charles Sanders Peirce e tendo por suporte, fundamentalmente, a Teoria da Iconicidade Verbal de Simões (2009), a pesquisa aborda todos os signos verbais e não verbais em diálogo, como dotados de potencial icônico, não só revelador dos projetos de texto, como também ativador de interpretações/leituras e, ainda, delineador de sentidos, posteriormente cristalizados e convertidos em significados imanentes aos signos e aos objetos reportados. Por ter, como material constitutivo do corpus, textos elaborados em linguagem mista, a pesquisa propõe a aplicação da Teoria da Iconicidade Verbal ao universo dos signos lato sensu. O debate apresenta o texto de propaganda como excelente material, não só para implementar os estudos de História e Cultura Afro-brasileiras, como prevê a Lei 10.639/03, como também para subsidiar o ensino de língua portuguesa, com ênfase para os estudos sobre leitura e produção textual, para que se forme sujeito dotado de habilidades que lhe permitam reconhecer no verbal e no não verbal a revelação e a geração de sentidos sociais

Invisível, sutil e palpável: Shén神 nas dimensões diagnose e terapêutica da Racionalidade Médica Chinesa

Shén神 é uma categoria chinesa de sentidos múltiplos e abrangentes, presente na filosofia e na medicina. Direcionaria o processo de surgimento de todas as coisas no universo, como uma força configuradora. Na pessoa, atuaria sobre todos os estágios de desenvolvimento corporal e pessoal, do nascimento até a morte, caracterizando-a como pessoa única no universo. Teve seus sentidos reduzidos pela Medicina Chinesa Contemporânea, hegemônica na China e instituída após a Revolução comunista. Costuma ser traduzida como Espírito ou Mente no ocidente e é indissociável do corpo físico. Está presente em todas as dimensões da Racionalidade Médica Chinesa, observando-se na literatura convencional, grande abrangência de sentidos quando tratada pela dimensão cosmológica, porém costuma ser reduzida aos sentidos de mente, segundo definições ocidentais, quando tratada pelas dimensões de ordem prática: diagnose e terapêutica. O desafio desta tese foi elaborar uma síntese entre os sentidos cosmológicos e as dimensões práticas. Para isso, procedeu a uma pesquisa teórico conceitual, a partir de leituras e interpretações ocidentais de textos clássicos chineses, elaboradas por autores com critério filológico apurado. Observou-se que os sentidos de Shén神 se fazem presentes em ressonância recíproca com diversas outras categorias da Doutrina Médica Chinesa, como Qì氣, Xuè血, Jīng精, Qìng情, Emoções, Zàng-Fǔ贓腑, Órgãos e Vísceras, entre outras. Cada uma delas com atribuições específicas, que, porém, se reorganizariam em ressonância com as outras. Assim, ao proceder a diagnose e instituir uma terapêutica direcionada a cada uma dessas categorias, o terapeuta estaria interferindo diretamente sobre Shén神 e vice versa. Shén神 poderia assumir sentidos diversos, numa visão de totalidade. A partir daí, percebeu-se a necessidade de estudar essas categorias em ressonância com Shén神, além da própria diagnose e da terapêutica, à luz das premissas do Pensamento Chinês. Categorias como processo, totalidade, potencial ou eficácia ajudaram a apreender, não só os amplos sentidos de Shén神, e suas ressonâncias, mas também as peculiaridades do ato de diagnosticar e tratar na Racionalidade Médica Chinesa. Foi, então, elaborada uma visão da Diagnose e da Terapêutica capaz de contemplar Shén神 e suas ressonâncias, que se espera poder utilizar nos serviços de saúde, contribuindo para estratégias de promoção da saúde, estreitamento de vínculos terapeuta-paciente e maior eficácia terapêutica na prática da Racionalidade Médica Chinesa.

Um problema inverso na modelagem da difusão do calor

O presente trabalho aborda um problema inverso associado a difus~ao de calor em uma barra unidimensional. Esse fen^omeno e modelado por meio da equac~ao diferencial par- cial parabolica ut = uxx, conhecida como equac~ao de difus~ao do calor. O problema classico (problema direto) envolve essa equac~ao e um conjunto de restric~oes { as condic~oes inicial e de contorno {, o que permite garantir a exist^encia de uma soluc~ao unica. No problema inverso que estudamos, o valor da temperatura em um dos extremos da barra n~ao esta disponvel. Entretanto, conhecemos o valor da temperatura em um ponto x0 xo no interior da barra. Para aproximar o valor da temperatura no intervalo a direita de x0, propomos e testamos tr^es algoritmos de diferencas nitas: diferencas regressivas, leap-frog e diferencas regressivas maquiadas.

Práticas religiosas Afro-Brasileiras, marco regulatório e uso do meio ambiente e do espaço urbano da cidade do Rio de Janeiro

A Constituição Federal brasileira relaciona dentre as garantias do cidadão o direito ao meio ambiente sadio e a liberdade religiosa e de liturgia. Também prevê como valor constitucional a ser defendido pelo Estado brasileiro as matrizes culturais africanas. A problemática da presente pesquisa é o conflito entre esses valores e garantias em um Estado democrático de direito, conflito este que indentificamos no caso selecionado para estudo: a proibição de oferendas das religiões afrobrasileiras no Parque Nacional da Tijuca, no Rio de Janeiro, pela administração da entidade gestora do Parque. A partir deste estudo de caso, propomos questionar: 1) como o conflito é construído numa perspectiva multidimensional (da geografia cultural, da teologia, da sociologia etc); 2) se e por que as religiões de matrizes africanas foram excluídas do arcabouço jurídico ambiental brasileiro; 3) se este arcabouço pode ser interpretado de modo a favorecer a prática de oferendas e 4) se há uma consciência e uma ética ambientais emergentes naquelas comunidades religiosas, facilitadoras do argumento defensivo da prática de oferendas em áreas verdes públicas. Assim, o objetivo da presente pesquisa é contribuir para a solução exitosa deste conflito, de modo que esta solução seja válida e exeqüível em qualquer área verde sob administração pública. Desse modo, advogamos a tese de que é possível ponderar as duas garantias constitucionais em conflito, de forma que as oferendas, ao invés de proibidas, sejam aceitas de modo disciplinado, não agressivo ou menos agressivo ao meio ambiente, pela negociação dos atores envolvidos. Através da metodologia qualitativa demonstraremos que há um conflito entre atores que dão distintos significados ao meio ambiente, a partir de racionalidades distintas, sendo a da administração ambiental fortemente ancorada na própria doutrina formatadora dos parques nacionais. Aditaremos que o conflito poderia ter sido evitado ou minorado se as comunidades religiosas urbanas afrobrasileiras tivessem sido reconhecidas como populações tradicionais pelo movimento socioambientalista, fortemente inspirador da legislação brasileira. Demonstraremos ainda que, apesar desta lacuna, a legislação que já está dada pode ser interpretada de modo a chancelar a prática das oferendas, e que a proibição seria um equívoco legal da administração ambiental, tendo em vista que o direito ambiental oferece um sistema principiológico favorável à prática das oferendas, tarefa facilitada por uma emergente ética ambiental naqueles grupos religiosos. Não obstante, uma proposta de inclusão de um artigo na Lei do Sistema Nacional de Unidades de Conservação será elaborada, para evitar que a solução do conflito dependa de interpretações. Por fim, recomendaremos que a interdição no Parque da Tijuca seja exemplarmente substituída por uma negociação entre as partes envolvidas, de modo a que sejam preservados todos os interesses constitucionais envolvidos, proporcionando o avanço da democracia brasileira.

Sistemas complexos, séries temporais e previsibilidade

Para qualquer sistema observado, físico ou qualquer outro, geralmente se deseja fazer predições para sua evolução futura. Algumas vezes, muito pouco é conhecido sobre o sistema. Se uma série temporal é a única fonte de informação no sistema, predições de valores futuros da série requer uma modelagem da lei da dinâmica do sistema, talvez não linear. Um interesse em particular são as capacidades de previsão do modelo global para análises de séries temporais. Isso pode ser um procedimento muito complexo e computacionalmente muito alto. Nesta dissertação, nos concetraremos em um determinado caso: Em algumas situações, a única informação que se tem sobre o sistema é uma série sequencial de dados (ou série temporal). Supondo que, por detrás de tais dados, exista uma dinâmica de baixa dimensionalidade, existem técnicas para a reconstrução desta dinâmica.O que se busca é desenvolver novas técnicas para poder melhorar o poder de previsão das técnicas já existentes, através da programação computacional em Maple e C/C++.