Agrupamento espacial em robótica de enxame.

Os Sistemas Multi-Robôs proporcionam vantagens sobre um robô individual, quando da realização de uma tarefa com maiores velocidade, precisão e tolerância a falhas. Os estudos dos comportamentos sociais na natureza têm permitido desenvolver algoritmos bio-inspirados úteis na área da robótica de enxame. Seguindo instruções simples e repetitivas, grupos de robôs, fisicamente limitados, conseguem solucionar problemas complexos. Quando existem duas ou mais tarefas a serem realizadas e o conjunto de robôs é heterogêneo, é possível agrupá-los de acordo com as funcionalidades neles disponíveis. No caso em que o conjunto de robôs é homogêneo, o agrupamento pode ser realizado considerando a posição relativa do robô em relação a uma tarefa ou acrescentando alguma característica distintiva. Nesta dissertação, é proposta uma técnica de clusterização espacial baseada simplesmente na comunicação local de robôs. Por meio de troca de mensagens entre os robôs vizinhos, esta técnica permite formar grupos de robôs espacialmente próximos sem precisar movimentar os robôs. Baseando-se nos métodos de clusterização de fichas, a técnica proposta emprega a noção de fichas virtuais, que são chamadas de cargas, sendo que uma carga pode ser estática ou dinâmica. Se uma carga é estática permite determinar a classe à qual um robô pertence. Dependendo da quantidade e do peso das cargas disponíveis no sistema, os robôs intercambiam informações até alcançar uma disposição homogênea de cargas. Quando as cargas se tornam estacionárias, é calculada uma densidade que permite guiar aquelas que estão ainda em movimento. Durante as experiências, foi observado visualmente que as cargas com maior peso acabam se agrupando primeiro enquanto aquelas com menor peso continuam se deslocando no enxame, até que estas cargas formem faixas de densidades diferenciadas para cada classe, alcançando assim o objetivo final que é a clusterização dos robôs.

A eloquência do mundo: a heteronímia como potência retórica impessoal

A partir da suspeita de que o pensamento e sua expressão não se limitam a uma única forma, o presente trabalho investiga de que modo podemos pensar, a partir de Fernando Pessoa, uma relação possível entre filosofia e literatura. Quais os pressupostos que permitem considerar o fenômeno heteronímico pessoano como um expediente trágico que diz respeito ao próprio pensamento, ou ainda, como entrever, no projeto pessoano, o lugar de embate trágico, por excelência entre aquilo que somos, enquanto sujeitos, e os processos que franqueiam à escrita a constituição de uma subjetividade outra? Desdobrada em heterônimos, a obra de Pessoa comportaria em si a justaposição de formas diversas de ver e compreender o mundo, mas o processo pelo qual este desdobramento se dá poderia ser tomado como anterior às formas constituídas das personalidades particulares, apresentando-se como uma disposição anti-dialética do pensamento. Privilegiando como ponto de partida os escritos do heterônimo louco e filósofo de Fernando Pessoa, António Mora, nosso intuito é analisar de que modo sua crítica à tradição metafísica ocidental, em ressonância com a filosofia francesa contemporânea de inspiração nietzschiana, pode se constituir como um intercessor capaz de dar a ver uma potência impessoal atuando entre a filosofia e a literatura, representada pelo verso de Alberto Caeiro: a natureza é partes sem um todo"

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.

Roteamento e alocação de comprimento de onda em redes WDM segundo algoritmo baseado em regras da natureza.

O surgimento de novos serviços de telecomunicações tem provocado um enorme aumento no tráfego de dados nas redes de transmissão. Para atender a essa demanda crescente, novas tecnologias foram desenvolvidas e implementadas ao longo dos anos, sendo que um dos principais avanços está na área de transmissão óptica, devido à grande capacidade de transporte de informação da fibra óptica. A tecnologia que melhor explora a capacidade desse meio de transmissão atualmente é a multiplexação por divisão de comprimento de onda ou Wavelength Division Multiplexing (WDM) que permite a transmissão de diversos sinais utilizando apenas uma fibra óptica. Redes ópticas WDM se tornaram muito complexas, com enorme capacidade de transmissão de informação (terabits por segundo), para atender à explosão de necessidade por largura de banda. Nesse contexto, é de extrema importância que os recursos dessas redes sejam utilizados de forma inteligente e otimizada. Um dos maiores desafios em uma rede óptica é a escolha de uma rota e a seleção de um comprimento de onda disponível na rede para atender uma solicitação de conexão utilizando o menor número de recursos possível. Esse problema é bastante complexo e ficou conhecido como problema de roteamento e alocação de comprimento de onda ou, simplesmente, problema RWA (Routing and Wavelentgh Assignment problem). Muitos estudos foram realizados com o objetivo de encontrar uma solução eficiente para esse problema, mas nem sempre é possível aliar bom desempenho com baixo tempo de execução, requisito fundamental em redes de telecomunicações. A técnica de algoritmo genético (AG) tem sido utilizada para encontrar soluções de problemas de otimização, como é o caso do problema RWA, e tem obtido resultados superiores quando comparada com soluções heurísticas tradicionais encontradas na literatura. Esta dissertação apresenta, resumidamente, os conceitos de redes ópticas e de algoritmos genéticos, e descreve uma formulação do problema RWA adequada à solução por algoritmo genético.

Síntese evolucionária de circuitos sequenciais inspirada nos princípios da computação quântica.

Esta dissertação investiga a aplicação dos algoritmos evolucionários inspirados na computação quântica na síntese de circuitos sequenciais. Os sistemas digitais sequenciais representam uma classe de circuitos que é capaz de executar operações em uma determinada sequência. Nos circuitos sequenciais, os valores dos sinais de saída dependem não só dos valores dos sinais de entrada como também do estado atual do sistema. Os requisitos cada vez mais exigentes quanto à funcionalidade e ao desempenho dos sistemas digitais exigem projetos cada vez mais eficientes. O projeto destes circuitos, quando executado de forma manual, se tornou demorado e, com isso, a importância das ferramentas para a síntese automática de circuitos cresceu rapidamente. Estas ferramentas conhecidas como ECAD (Electronic Computer-Aided Design) são programas de computador normalmente baseados em heurísticas. Recentemente, os algoritmos evolucionários também começaram a ser utilizados como base para as ferramentas ECAD. Estas aplicações são referenciadas na literatura como eletrônica evolucionária. Os algoritmos mais comumente utilizados na eletrônica evolucionária são os algoritmos genéticos e a programação genética. Este trabalho apresenta um estudo da aplicação dos algoritmos evolucionários inspirados na computação quântica como uma ferramenta para a síntese automática de circuitos sequenciais. Esta classe de algoritmos utiliza os princípios da computação quântica para melhorar o desempenho dos algoritmos evolucionários. Tradicionalmente, o projeto dos circuitos sequenciais é dividido em cinco etapas principais: (i) Especificação da máquina de estados; (ii) Redução de estados; (iii) Atribuição de estados; (iv) Síntese da lógica de controle e (v) Implementação da máquina de estados. O Algoritmo Evolucionário Inspirado na Computação Quântica (AEICQ) proposto neste trabalho é utilizado na etapa de atribuição de estados. A escolha de uma atribuição de estados ótima é tratada na literatura como um problema ainda sem solução. A atribuição de estados escolhida para uma determinada máquina de estados tem um impacto direto na complexidade da sua lógica de controle. Os resultados mostram que as atribuições de estados obtidas pelo AEICQ de fato conduzem à implementação de circuitos de menor complexidade quando comparados com os circuitos gerados a partir de atribuições obtidas por outros métodos. O AEICQ e utilizado também na etapa de síntese da lógica de controle das máquinas de estados. Os circuitos evoluídos pelo AEICQ são otimizados segundo a área ocupada e o atraso de propagação. Estes circuitos são compatíveis com os circuitos obtidos por outros métodos e em alguns casos até mesmo superior em termos de área e de desempenho, sugerindo que existe um potencial de aplicação desta classe de algoritmos no projeto de circuitos eletrônicos.

Era uma vez a liberdade

Partindo da experiência da pesquisadora como professora em uma escola construtivista e suas decepções com as promessas de alegria e liberdade que, ao longo de sua formação, depositara neste método pedagógico, esta pesquisa busca colocar em perspectiva - inspirada em algumas ideias de Baruch Spinoza -, uma outra ideia de alegria e liberdade, bem como delinear algumas implicações que esta nova abordagem poderia trazer ao pensarmos a escola para além do construtivismo. Sem a intenção de propor um método, a pesquisa ensaia alguns aspectos do deslocamento do que entendemos como alegria e liberdade.As conclusões do trabalho apontam que o caminho tortuoso e cheio de obstáculos para que uma vida escolar seja o mais alegre e livre possível seria aquele capaz de fazer brotar, estimular e desenvolver a potência singular de seus alunos e professores, conduzidos por sua natureza.

O Diurno na educação de jovens e adultos: quem são esses sujeitos?

A pesquisa objetivou traçar um perfil de alunos da educação de jovens e adultos (EJA) em duas escolas públicas municipais do Rio de Janeiro, de oferta diurna, na mesma região geográfica e administrativa, identificando e caracterizando os sujeitos e o significado do ensino diurno para o seguimento da escolarização. Os alunos, em maioria jovens, encontravam-se matriculados no Programa de Educação de Jovens e Adultos (PEJA). A natureza do objeto conduziu-me metodologicamente para um estudo de caso e, para desenvolvê-la, fiz uso de aplicação de questionário e, posteriormente, realizei entrevista semiestruturada com 25 alunos. Meu locus de pesquisa conectou-se a contextos mais amplos com os quais o campo da EJA dialoga, como acordos e documentos resultantes de Conferências Internacionais de Educação de Adultos (CONFINTEAs) e bases legais do direito à educação para todos no Brasil. A matriz teórica da pesquisa viabilizou um olhar investigativo sustentado pelo método de pensamento adotado, inspirado na teoria da complexidade. Meus resultados levaram-me a compreender que pensar a EJA diurna como mais uma oferta no sistema pode anunciar possibilidades de adequação às características dos sujeitos, mas pode, na prática, constituir novas exclusões intrassistemas e interdições a sujeitos julgados, continuadamente, como incapazes de aprender

Algoritmos distribuídos para alocação dinâmica de tarefas em enxame de robôs.

A Inteligência de Enxame foi proposta a partir da observação do comportamento social de espécies de insetos, pássaros e peixes. A ideia central deste comportamento coletivo é executar uma tarefa complexa decompondo-a em tarefas simples, que são facilmente executadas pelos indivíduos do enxame. A realização coordenada destas tarefas simples, respeitando uma proporção pré-definida de execução, permite a realização da tarefa complexa. O problema de alocação de tarefas surge da necessidade de alocar as tarefas aos indivíduos de modo coordenado, permitindo o gerenciamento do enxame. A alocação de tarefas é um processo dinâmico pois precisa ser continuamente ajustado em resposta a alterações no ambiente, na configuração do enxame e/ou no desempenho do mesmo. A robótica de enxame surge deste contexto de cooperação coletiva, ampliada à robôs reais. Nesta abordagem, problemas complexos são resolvidos pela realização de tarefas complexas por enxames de robôs simples, com capacidade de processamento e comunicação limitada. Objetivando obter flexibilidade e confiabilidade, a alocação deve emergir como resultado de um processo distribuído. Com a descentralização do problema e o aumento do número de robôs no enxame, o processo de alocação adquire uma elevada complexidade. Desta forma, o problema de alocação de tarefas pode ser caracterizado como um processo de otimização que aloca as tarefas aos robôs, de modo que a proporção desejada seja atendida no momento em que o processo de otimização encontre a solução desejada. Nesta dissertação, são propostos dois algoritmos que seguem abordagens distintas ao problema de alocação dinâmica de tarefas, sendo uma local e a outra global. O algoritmo para alocação dinâmica de tarefas com abordagem local (ADTL) atualiza a alocação de tarefa de cada robô a partir de uma avaliação determinística do conhecimento atual que este possui sobre as tarefas alocadas aos demais robôs do enxame. O algoritmo para alocação dinâmica de tarefas com abordagem global (ADTG) atualiza a alocação de tarefas do enxame com base no algoritmo de otimização PSO (Particle swarm optimization). No ADTG, cada robô possui uma possível solução para a alocação do enxame que é continuamente atualizada através da troca de informação entre os robôs. As alocações são avaliadas quanto a sua aptidão em atender à proporção-objetivo. Quando é identificada a alocação de maior aptidão no enxame, todos os robôs do enxame são alocados para as tarefas definidas por esta alocação. Os algoritmos propostos foram implementados em enxames com diferentes arranjos de robôs reais demonstrando sua eficiência e eficácia, atestados pelos resultados obtidos.

Formulação teórica dos fundamentos da otimização global topográfica com análise de desempenho e aplicações à estabilidade de fases de misturas termodinâmicas

Métodos de otimização que utilizam condições de otimalidade de primeira e/ou segunda ordem são conhecidos por serem eficientes. Comumente, esses métodos iterativos são desenvolvidos e analisados à luz da análise matemática do espaço euclidiano n-dimensional, cuja natureza é de caráter local. Consequentemente, esses métodos levam a algoritmos iterativos que executam apenas as buscas locais. Assim, a aplicação de tais algoritmos para o cálculo de minimizadores globais de uma função não linear,especialmente não-convexas e multimodais, depende fortemente da localização dos pontos de partida. O método de Otimização Global Topográfico é um algoritmo de agrupamento, que utiliza uma abordagem baseada em conceitos elementares da teoria dos grafos, a fim de gerar bons pontos de partida para os métodos de busca local, a partir de pontos distribuídos de modo uniforme no interior da região viável. Este trabalho tem dois objetivos. O primeiro é realizar uma nova abordagem sobre método de Otimização Global Topográfica, onde, pela primeira vez, seus fundamentos são formalmente descritos e suas propriedades básicas são matematicamente comprovadas. Neste contexto, propõe-se uma fórmula semi-empírica para calcular o parâmetro chave deste algoritmo de agrupamento, e, usando um método robusto e eficiente de direções viáveis por pontos-interiores, estendemos o uso do método de Otimização Global Topográfica a problemas com restrições de desigualdade. O segundo objetivo é a aplicação deste método para a análise de estabilidade de fase em misturas termodinâmicas,o qual consiste em determinar se uma dada mistura se apresenta em uma ou mais fases. A solução deste problema de otimização global é necessária para o cálculo do equilíbrio de fases, que é um problema de grande importância em processos da engenharia, como, por exemplo, na separação por destilação, em processos de extração e simulação da recuperação terciária de petróleo, entre outros. Além disso, afim de ter uma avaliação inicial do potencial dessa técnica, primeiro vamos resolver 70 problemas testes, e então comparar o desempenho do método proposto aqui com o solver MIDACO, um poderoso software recentemente introduzido no campo da otimização global.