Uma Proposta de especificação formal e fundamentação teórica para simulated annealing

Os algoritmos baseados no paradigma Simulated Annealing e suas variações são atualmente usados de forma ampla na resolução de problemas de otimização de larga escala. Esta popularidade é resultado da estrutura extremamente simples e aparentemente universal dos algoritmos, da aplicabilidade geral e da habilidade de fornecer soluções bastante próximas da ótima. No início da década de 80, Kirkpatrick e outros apresentaram uma proposta de utilização dos conceitos de annealing (resfriamento lento e controlado de sólidos) em otimização combinatória. Esta proposta considera a forte analogia entre o processo físico de annealing e a resolução de problemas grandes de otimização combinatória. Simulated Annealing (SA) é um denominação genérica para os algoritmos desenvolvidos com base nesta proposta. Estes algoritmos combinam técnicas de busca local e de randomização. O objetivo do presente trabalho é proporcionar um entendimento das características do Simulated Annealing e facilitar o desenvolvimento de algoritmos com estas características. Assim, é apresentado como Simulated Annealing e suas variações estão sendo utilizados na resolução de problemas de otimização combinatória, proposta uma formalização através de um método de desenvolvimento de algoritmos e analisados aspectos de complexidade. O método de desenvolvimento especifica um programa abstrato para um algoritmo Simulated Annealing seqüencial, identifica funções e predicados que constituem os procedimentos deste programa abstrato e estabelece axiomas que permitem a visualização das propriedades que estes procedimentos devem satisfazer. A complexidade do Simulated Annealing é analisada a partir do programa abstrato desenvolvido e de seus principais procedimentos, permitindo o estabelecimento de uma equação genérica para a complexidade. Esta equação genérica é aplicável aos algoritmos desenvolvidos com base no método proposto. Uma prova de correção é apresentada para o programa abstrato e um código exemplo é analisado com relação aos axiomas estabelecidos. O estabelecimento de axiomas tem como propósito definir uma semântica para o algoritmo, o que permite a um desenvolvedor analisar a correção do código especificado para um algoritmo levando em consideração estes axiomas. O trabalho foi realizado a partir de um estudo introdutório de otimização combinatória, de técnicas de resolução de problemas, de um levantamento histórico do uso do Simulated Annealing, das variações em torno do modelo e de embasamentos matemáticos documentados. Isto permitiu identificar as características essenciais dos algoritmos baseados no paradigma, analisar os aspectos relacionados com estas características, como as diferentes formas de realizar uma prescrição de resfriamento e percorrer um espaço de soluções, e construir a fundamentação teórica genérica proposta.

Determinação experimental e teórica da resposta tranversal à ação do vento de uma torre de telecomunicações de concreto armado

o vento é uma das principais fontes de carregamento sobre estruturas altas, que quando excitadas, principalmente em sua fteqüência natural, oscilam transversalmente. Este movimento é produzido pelo desprendimento de vórtices, pelas forças oriundas do movimento da estrutura e pela componente lateral da turbulência atmosférica, com grandes deslocamentos na direção transversal àincidência do vento. Este trabalho tem por objetivo a determinação da resposta transversal de uma torre de telecomunicações de concreto armado, de seção transversal circular, através de estudo experimental em túnel de vento e previsões teóricas. O programa experimental inclui medições em modelos estático e dinâmico, envolvendo a simulação do escoamento em tomo de corpos cilíndricos circulares, o qual é fortemente afetado pelo número de Reynolds, pelas características da turbulência, pela rugosidade superficial do cilindro, pelos efeitos de tridimensionalidade e pela interação fluido-estrutura. A resposta obtida através de ensaios em modelo reduzido será comparada com a indicada por determinados modelos matemáticos, incluindo alguns processos normativas. Foram determinadas as respostas longitudinal e transversal a partir de enS810S aeroelásticos em escoamento uniforme e suave e deslizante e turbulento. Comparando a resposta transversal obtida em túnel de vento com a indicada pelos modelos matemáticos e processos normativos, observa-se que a resposta transversal máxima obtida através dos ensaios em túnel de vento ocorre a uma velocidade média no topo da torre superior à velocidade determinada a partir dos modelos matemáticos. Essa diferença pode ser explicada pela diminuição do St no topo da estrutura, fator não considerado pelos métodos teóricos. Também foi observado que a resposta transversal por desprendimento de vórtices em escoamento uniforme e suave é mínima. Esta aparente contrariedade, para a gama de velocidades na qual esperar-se-ia a resposta transversal máxima, deve-se ao fato de estar o escoamento na vizinhança do Re crítico. Por sua vez, constata-se que a resposta transversal flutuante, obtida em escoamento deslizante e turbulento com p=O,23, é devida principalmente à componente lateral da turbulência atmosférica. Esta situação não se rep ete no caso do escoamento com p=O,ll, para o qual a resposta transversal é devida ao desprendimento de vórtices, sendo semelhante, em magnitude, aos valores obtidos pelos modelos matemáticos. Nos casos acima, para a gama de velocidades na qual foi registrada a resposta transversal máxima, o escoamento em tomo do modelo encontrava-se no regime supercrítico.

A cultura de devoção nas empresas familiares e visionárias : uma definição teórica e operacional

O trabalho propõe uma definição teórica e operacional para o construto cultura de devoção em empresas familiares e visionárias. Trata-se de uma tentativa de compreender e explicar a dinâmica que envolve a formação de vínculos afetivos entre empregados e organizações do tipo familiares e visionárias. Presume-se que empresa familiar visionária seja toda aquela organização que tem sua origem e história vinculadas a uma família ou grupo familiar e está alicerçada em valores essenciais formulados por seus fundadores. Além do mais, a empresa é líder em seu setor de atuação, passou por vários ciclos de produtos ou serviços e, se não consolidou, pelo menos deu início ao processo sucessório. O trabalho recupera a ideologia básica - valores e objetivos essenciais - que se mantém em todas as fases de desenvolvimento da organização, levando em consideração a declaração desta ideologia, sua continuidade histórica e a coerência entre aquilo que é declarado como essencial e o que é vivido no cotidiano da organização. A maneira como os empregados se apropriam dos valores difundidos decorre de um estruturado sistema de comunicação, de uma consistente política de recursos humanos e de uma adequada administração dos elementos formadores da cultura organizacional. Através de pesquisa empírica com três empresas de um mesmo grupo familiar, observou-se que a identificação dos empregados com os valores organizacionais pode ser explicada pela forma como os empregados se apropriam dos valores difundidos, pelo modo de circulação e consumo dos valores organizacionais, pela política de recursos humanos que reforça o desenvolvimento pessoal interno e pelos elementos simbólicos da cultura organizacional que fortalece o imaginário coletivo e solidifica as significações acerca da idéia de empresa como uma grande família.

A formação dos conceitos e o discurso interior em Eisenstein e Vygotsky : montagem teórica

Partindo da definição de discurso interior e da análise do processo de formação de conceitos abstratos desenvolvidos pelo psicólogo Lev Vygotsky, faz-se uma aproximação com a teorização do cineasta Sergei Eisenstein sobre as possibilidades de incorporação do discurso interior pelo cinema. Analisam-se as relações entre o conteúdo eminentemente icônico das imagens cinematográficas e os aspectos sensoriais não-verbais presentes no discurso interior, indicados por Vygotsky, com o objetivo de investigar as formas como o discurso cinematográfico articula seus recursos expressivos através da montagem, visando reproduzir em sua organização formal os processos cognitivos que têm lugar no pensamento e que são expressos pelo discurso interior; para isso, o foco de análise centra-se nos métodos de montagem estabelecidos por Eisenstein. Investiga-se também os modos de produção de sentido através da articulação de signos icônicos não-verbais pela montagem cinematográfica, ressaltando o papel que os componentes afetivos da cognição e do intelecto desempenham no processo de produção de conceitos pelo cinema, especialmente o cinema caracterizado nos textos e reflexões teóricas de Eisenstein. Conclui-se que o tipo de discurso interior produzido pelo cinema em geral e o eisensteiniano em particular é aquele que foi definido por Vygotsky como discurso cotidiano ou espontâneo, motivado afetivamente e ligado ao contexto da situação concreta em que emerge.

Dívida pública : uma abordagem teórica, um relato histórico e o caso do Rio Grande do Sul

A presente dissertação resulta do trabalho de pesquisa realizado no âmbito da administração pública do Estado do Rio Grande do Sul, cujo foco foi centrado no processo de evolução e administração da dívida pública estadual. Durante décadas, a maior parte dos investimentos realizados no Estado tem sido financiada com recursos de terceiros, num processo de endividamento crescente, que finalmente acabou por esgotar-se, encontrando seu limite na incapacidade do Estado de, com suas próprias receitas, fazer frente aos compromissos assumidos anteriormente e, ao mesmo tempo, realizar os investimentos necessários à continuidade do desenvolvimento social e econômico. Contudo, antes de ingressar no assunto, que constitui o último capítulo da dissertação, faz-se necessário contextualizar a questão da dívida pública dentro de um referencial teórico, de uma evolução histórica e do arcabouço legal. Assim, no primeiro capítulo realiza-se uma abordagem teórica a respeito do crédito público, apresentando as diversas teorias e definições sobre o assunto. No segundo capítulo desenvolve-se um relato histórico, onde se busca demonstrar que a questão é objeto de controvérsias desde a Antigüidade, tendo sido tema de importantes debates por parte de financistas, governantes, economistas e historiadores. No terceiro capítulo apresenta-se a evolução da legislação sobre o tema, dando ênfase às definições legais atuais que estabelecem a nomenclatura específica sobre assunto. Ao final, faz-se uma análise a respeito da evolução da dívida pública do Estado do Rio Grande do Sul, onde se questiona a atuação do administrador público estadual, ao permitir que, com o decorrer do tempo e com a expansão geométrica dessa dívida , passasse ele, da condição de condutor desse processo, inerente ao cargo de Governador do Estado, à condição de conduzido por esse mesmo processo, numa total dependência da política econômica do Governo Federal.

Uma fundamentação teórica para a complexidade estrutural de problemas de otimização

Com o objetivo de desenvolver uma fundamentação teórica para o estudo formal de problemas de otimização NP-difíceis, focalizando sobre as propriedades estruturais desses problemas relacionadas à questão da aproximabilidade, este trabalho apresenta uma abordagem semântica para tratar algumas questões originalmente estudadas dentro da Teoria da Complexidade Computacional, especificamente no contexto da Complexidade Estrutural. Procede-se a uma investigação de interesse essencialmente teórico, buscando obter uma formalização para a teoria dos algoritmos aproximativos em dois sentidos. Por um lado, considera-se um algoritmo aproximativo para um problema de otimização genérico como o principal objeto de estudo, estruturando-se matematicamente o conjunto de algoritmos aproximativos para tal problema como uma ordem parcial, no enfoque da Teoria dos Domínios de Scott. Por outro lado, focaliza-se sobre as reduções entre problemas de otimização, consideradas como morfismos numa abordagem dentro da Teoria das Categorias, onde problemas de otimização e problemas aproximáveis são os objetos das novas categorias introduzidas. Dentro de cada abordagem, procura-se identificar aqueles elementos universais, tais como elementos finitos, objetos totais, problemas completos para uma classe, apresentando ainda um sistema que modela a hierarquia de aproximação para um problema de otimização NP-difícil, com base na teoria categorial da forma. Cada uma destas estruturas matemáticas fornecem fundamentação teórica em aspectos que se complementam. A primeira providencia uma estruturação interna para os objetos, caracterizando as classes de problemas em relação às propriedades de aproximabilidade de seus membros, no sentido da Teoria dos Domínios, enquanto que a segunda caracteriza-se por relacionar os objetos entre si, em termos de reduções preservando aproximação entre problemas, num ponto de vista externo, essencialmente categorial.

Uma abordagem para avaliar a consistência teórica de sistemas produtivos

Resumo não disponível.

O desdobramento de uma atitude teórica em relação à linguagem - contriuições empíricas e teóricas para a educação lingüística fundamentadas na Teoria Dialética da Atividade

Este trabalho tem como objetivo investigar a existência de uma atitude teórica com relação à língua em estudantes das Ciências da Linguagem, com o propósito de dar-lhes orientação para que desdobrem sua relação empírica em uma relação teórica com as línguas e com as Ciências da Linguagem. O referencial teórico utilizado tem como base: a Teoria Histórico-Cultural da Atividade (VYGOTSKY, LEONTJEV, LURIA, DAVYDOV, COLE, ERGESTRÖM), a Teoria Bildung – Teoria do Auto-Desenvolvimento Humano (HUMBOLDT, PESTALOZZI, FRÖBEL, KLAFKI) – e a Teoria de Sistemas Evolucionários (mais conhecida através de subteorias como a Teoria do Caos, Geometria Fractal ou Sistema Dinâmico Não-linear – JANTSCH, JUDIN, PRIGOGINE, HAREN, MANDELBOT, FEIGENBAUM, entre outros). O primeiro resultado desta pesquisa é a construção de instrumentos de investigação fundamentados em: (1) uma metodologia baseada na Lógica Dialética para operações heurísticas com conceitos pares; (2) uma Heurística Intradisciplinar para formação de sistemas em Ciências da Linguagem; (3) um projeto de um Experimento Educacional com participantes “ideais”. O segundo resultado expõe as conseqüências da concretização do Experimento Educacional com sete estudantes de Letras da Fundação Universidade Federal de Rio Grande (FURG), num período intermitente de dois anos. Os principais resultados verificados foram que: (1) esses estudantes de Letras possuem um conhecimento tácito sobre teorias lingüísticas; (2) a Heurística Intradisciplinar é um meio produtivo para aprimorar o conhecimento e a habilidade para formação de sistemas auto-refletidos nas Ciências da Linguagem; (3) o uso de Multimídia é uma ferramenta produtiva para criar sistemas complexos interativos; (4) a utilização do Experimento Educacional proporcionou o desencadeamento da iniciação científica dos estudantes do projeto.

Resistência ao cisalhamento de solos não saturados : análise experimental e teórica

Um equipamento triaxial convencional originalmente utilizado para ensaios em amostras de solos saturados saturada foi modificado para que fosse possível a realização de ensaios triaxiais em solos não saturados. As principais modificações foram a instalação de uma pedra cerâmica de alto valor de entrada de ar (300 kPa) na nova base da câmara triaxial e uma nova linha de aplicação de pressão para aplicação de pressão de ar na amostra. A técnica de translação de eixos é utilizada para evitar cavitação no sistema de aplicação de pressão. O solo estudado nesta pesquisa consiste de um colúvio de arenito localizado nas encostas da Formação Serra Geral, entre os municípios de Timbé do Sul (SC) e São José dos Ausentes (RS). Ensaios triaxiais convencionais foram realizados nas condições drenado e não drenado em amostras indeformadas para tensões de confinamento iniciais variando de 50 até 500 kPa; ensaios triaxiais convencionais foram realizados na condição drenada em amostras remoldadas para as tensões de confinamento iniciais de 50, 100 e 200kPa. Ensaios triaxiais com sucção controlada foram realizados na condição drenado em amostras indeformadas para as tensões normais líquidas de 50, 100, 150 e 200 kPa em níveis de sucção variando de 25 até 150 kPa. A partir dos resultados dos ensaios triaxiais determinou-se os parâmetros de resistência ao cisalhamento: c’ – intercepto coesivo efetivo; f´ - ângulo de atrito interno efetivo; fb – ângulo de atrito interno que quantifica a contribuição da sucção na resistência ao cisalhamento. O comportamento encontrado foi de uma envoltória de resistência ao cisalhamento não saturada bilinear com acréscimo na resistência ao cisalhamento para baixos níveis de sucção até aproximadamente 75 kPa, e após um decréscimo na resistência ao cisalhamento. A tensão normal líquida não influencia no valor de fb e a sucção não provoca alteração no valor de f´. O valor de fb apresenta valores superiores ao valor de f´, quando se utiliza o critério de ruptura clássico de resistência ao cisalhamento. Alguns critérios de determinação dos valores máximos de ruptura foram aplicados para um melhor entendimento do comportamento resistente deste material.