Solução de sistemas de equações algébrico-diferenciais ordinárias de índice superior

A modelagem matemática de problemas importantes e significativos da engenharia, física e ciências sociais pode ser formulada por um conjunto misto de equações diferenciais e algébricas (EADs). Este conjunto misto de equações deve ser previamente caracterizado quanto a resolubilidade, índice diferencial e condições iniciais, para que seja possível utilizar um código computacional para resolvê-lo numericamente. Sabendo-se que o índice diferencial é o parâmetro mais importante para caracterizar um sistema de EADs, neste trabalho aplica-se a redução de índice através da teoria de grafos, proposta por Pantelides (1988). Este processo de redução de índice é realizado numericamente através do algoritmo DAGRAFO, que transforma um sistema de índice superior para um sistema reduzido de índice 0 ou 1. Após esta etapa é necessário fornecer um conjunto de condições inicias consistentes para iniciar o código numérico de integração, DASSLC. No presente trabalho discute-se três técnicas para a inicialização consistente e integração numérica de sistemas de EADs de índice superior. A primeira técnica trabalha exclusivamente com o sistema reduzido, a segunda com o sistema reduzido e as restrições adicionais que surgem após a redução do índice introduzindo variáveis de restrição, e a terceira técnica trabalha com o sistema reduzido e as derivadas das variáveis de restrição. Após vários testes, conclui-se que a primeira e terceira técnica podem gerar um conjunto solução mesmo quando recebem condições iniciais inconsistentes. Para a primeira técnica, esta característica decorre do fato que no sistema reduzido algumas restrições, muitas vezes com significado físico importante, podem ser perdidas quando as equações algébricas são diferenciadas. Trabalhando com o sistema reduzido e as derivadas das variáveis de restrição, o erro da inicialização é absorvido pelas variáveis de restrição, mascarando a precisão do código numérico. A segunda técnica adotada não tem como absorver os erros da inicialização pelas variáveis de restrição, desta forma, quando as restrições adicionais não são satisfeitas, não é gerada solução alguma. Entretanto, ao aplicar condições iniciais consistentes para todas as técnicas, conclui-se que o sistema reduzido com as derivadas das variáveis restrição é o método mais conveniente, pois apresenta melhor desempenho computacional, inclusive quando a matriz jacobiana do sistema apresenta problema de mau condicionamento, e garante que todas as restrições que compõem o sistema original estejam presentes no sistema reduzido.

Solução da equação advectivo-difusiva utilizando regras para manipulação de exponenciais de operadores diferenciais e simetrias de Lie : aplicações em engenharia ambiental

Vários métodos analíticos, numéricos e híbridos podem ser utilizados na solução de problemas de difusão e difusão-advecção. O objetivo deste trabalho é apresentar dois métodos analíticos para obtenção de soluções em forma fechada da equação advectivo-difusiva em coordenadas cartesianas que descreve problemas de dispersão de poluentes na água e na atmosfera. Um deles é baseado em regras de manipulação de exponenciais de operadores diferenciais, e o outro consiste na aplicação de simetrias de Lie admitidas por uma equação diferencial parcial linear. Desenvolvem-se regras para manipulação de exponenciais de operadores diferenciais de segunda ordem com coeficientes constantes e para operadores advectivo-difusivos. Nos casos em que essas regras não podem ser aplicadas utiliza-se uma formulação para a obtenção de simetrias de Lie, admitidas por uma equação diferencial, via mapeamento. Define-se um operador diferencial com a propriedade de transformar soluções analíticas de uma dada equação diferencial em novas soluções analíticas da mesma equação. Nas aplicações referentes à dispersão de poluentes na água, resolve-se a equação advectivo-difusiva bidimensional com coeficientes variáveis, realizando uma mudança de variáveis de modo a reescrevê-la em termos do potencial velocidade e da função corrente correspondentes ao respectivo escoamento potencial, estendendo a solução para domínios de contornos arbitrários Na aplicação referente ao problema de dispersão de poluentes na atmosfera, realiza-se uma mudança de variáveis de modo a obter uma equação diferencial parcial com coeficientes constantes na qual se possam aplicar as regras de manipulação de exponenciais de operadores diferenciais. Os resultados numéricos obtidos são comparados com dados disponíveis na literatura. Diversas vantagens da aplicação das formulações apresentadas podem ser citadas, a saber, o aumento da velocidade de processamento, permitindo a obtenção de solução em tempo real; a redução da quantidade de memória requerida na realização de operações necessárias para a obtenção da solução analítica; a possibilidade de dispensar a discretização do domínio em algumas situações.

Solução de uma classe de equações diferenciais parciais em espaços de Niko'skii através do método de Galerkin

Neste trabalho apresenta-se uma solu c~ao para um problema abstrato de Cauchy. Basicamente, d a-se uma formula c~ao abstrata para certos tipos de equa c~oes diferenciais parciais n~ao lineares de evolu c~ao em espa cos de Nikol'skii, tais espa cos possuem boas propriedades de regularidade e resultados de imers~ao compacta, num certo sentido s~ao intermedi arios entre os espa cos de Holder e os espa cos de Sobolev. Aplicando o m etodo de Galerkin, prova-se resultados de exist^encia global de solu c~oes fracas, como tamb em a exist^encia de solu c~oes fracas com a propriedade de reprodu c~ao. E impondo mais hip oteses sobre os operadores envolvidos demonstra-se unicidade de solu c~oes fracas.

Paralelização de métodos de resolução de sistemas lineares esparsos com o DECK em um Cluster de PCs

O objetivo desta dissertação é a paralelização e a avaliação do desempenho de alguns métodos de resolução de sistemas lineares esparsos. O DECK foi utilizado para implementação dos métodos em um cluster de PCs. A presente pesquisa é motivada pela vasta utilização de Sistemas de Equações Lineares em várias áreas científicas, especialmente, na modelagem de fenômenos físicos através de Equações Diferenciais Parciais (EDPs). Nessa área, têm sido desenvolvidas pesquisas pelo GMC-PAD – Grupo de Matemática da Computação e Processamento de Alto Desempenho da UFRGS, para as quais esse trabalho vem contribuindo. Outro fator de motivação para a realização dessa pesquisa é a disponibilidade de um cluster de PCs no Instituto de Informática e do ambiente de programação paralela DECK – Distributed Execution and Communication Kernel. O DECK possibilita a programação em ambientes paralelos com memória distribuída e/ou compartilhada. Ele está sendo desenvolvido pelo grupo de pesquisas GPPD – Grupo de Processamento Paralelo e Distribuído e com a paralelização dos métodos, nesse ambiente, objetiva-se também validar seu funcionamento e avaliar seu potencial e seu desempenho. Os sistemas lineares originados pela discretização de EDPs têm, em geral, como características a esparsidade e a numerosa quantidade de incógnitas. Devido ao porte dos sistemas, para a resolução é necessária grande quantidade de memória e velocidade de processamento, característicos de computações de alto desempenho. Dois métodos de resolução foram estudados e paralelizados, um da classe dos métodos diretos, o Algoritmo de Thomas e outro da classe dos iterativos, o Gradiente Conjugado. A forma de paralelizar um método é completamente diferente do outro. Isso porque o método iterativo é formado por operações básicas de álgebra linear, e o método direto é formado por operações elementares entre linhas e colunas da matriz dos coeficientes do sistema linear. Isso permitiu a investigação e experimentação de formas distintas de paralelismo. Do método do Gradiente Conjugado, foram feitas a versão sem précondicionamento e versões pré-condicionadas com o pré-condicionador Diagonal e com o pré-condicionador Polinomial. Do Algoritmo de Thomas, devido a sua formulação, somente a versão básica foi feita. Após a paralelização dos métodos de resolução, avaliou-se o desempenho dos algoritmos paralelos no cluster, através da realização de medidas do tempo de execução e foram calculados o speedup e a eficiência. As medidas empíricas foram realizadas com variações na ordem dos sistemas resolvidos e no número de nodos utilizados do cluster. Essa avaliação também envolveu a comparação entre as complexidades dos algoritmos seqüenciais e a complexidade dos algoritmos paralelos dos métodos. Esta pesquisa demonstra o desempenho de métodos de resolução de sistemas lineares esparsos em um ambiente de alto desempenho, bem como as potencialidades do DECK. Aplicações que envolvam a resolução desses sistemas podem ser realizadas no cluster, a partir do que já foi desenvolvido, bem como, a investigação de précondicionadores, comparação do desempenho com outros métodos de resolução e paralelização dos métodos com outras ferramentas possibilitando uma melhor avaliação do DECK.

O ser doente no tríplice mundo da criança, família e hospital : uma descrição fenomenológica das mudanças existenciais

Neste estudo busca-se a compreenção dos significados dos conteúdos vividos e percebidos pela criança doente e sua família ao experimentar a doença sob o olhar existencial de Heidegger, Merleau-Ponty, Emmanuel Levinas e Paul Ricoeur.É um caminhar no cotidiano do mundo do hospital com a criança, família e equipe de saúde , tentando entender as características básicas do Dasein e as representações das mudanças existenciais, provocadas pela doença, no viver da criança e da família. Neste processo emergem tríplices mundos, intimamente interligados: o mundo do hospital,da família e da criança. A partir da relação e interação nestes mundos, num espaço e tempo determinados, constrói-se o compreender do modo de ser da criança doente. Trata-se de um estudo fenomenológico desenvolvido na Unidade de Oncologia Pediátrica do Hospital de Clínicas de Porto Alegre do Rio Grande do Sul, que utiliza, para coleta de dados, a observação participante, a entrevista e a filmagem, sendo o método hermenêutico selecionado para a interpretação. A criança surge, emerge, como um ser em construção no mundo,e a doença desarticula sua existência, abala e desestrutura a ordem familiar.O modo de ser da criança doente é desvelado na relação com a família e com o mundo do hospital. A criança e a família reorganizam-se como ser-no-mundo e enfrentam esta dimensão existencial que os caracteriza como seres autênticos, que manifestam seus sentimentos, angústias e sofrimento ao perceber as mudanças no mundo da vida e sua finitude. A equipe de saúde compartilha o sofrimento vivido pela família e a criança com câncer, e sensibilidade e solicitude desempenham um papel fundamental em sua prática, além do seu conhecimento técnico-científico. Este momento existencial é sempre inacabado, possibilitando novas construções e interpretações, entretanto a riqueza vivida, neste encontro, com o outro mundo do hospital, é revelador de uma infinidade de possibilidades no ato de conhecer e de cuidar, a partir da estrutura existencial do ser-no-mundo. O enfoque filosófico existencial de Heidegger torna possível vislumbrar novos caminhos em direção à compreensão e ao cuidado do ser-no-mundo que enfrenta a doença.

Inversão numérica da transformada de Laplace por polinômios trigonométricos e de Laguerre

Neste trabalho são desenvolvidos métodos numéricos para inversão da transformada de Laplace, fazendo-se uso de polinômios trigonométricos e de Laguerre. Sua utilização é ilustrada num problema de fronteira móvel da área de engenharia nuclear, através do algoritmo computacional ALG-619. Uma revisão dos aspectos analíticos básicos da transformada de Laplace e sua utilização na resolução de equações diferenciais parciais é apresentada de maneira suscinta.

Métodos numéricos para a integração das equações da cinética pontual de um reator nuclear

As equações da cinétiica pontual de um reator nuclear térmico são integradas numericamente, utilizando um método matricial de continuação analitica. Essas equações são essencialmente não-negativas e possuem um autovalor dominante vinculado à reatividade do sistema. Também, descrevem-se os métodos de Hansen e Porsching.

An assessment of criteria to evaluate the graduate education program in Brazil

This study sought to identify criteria adequate for the evaluation of graduate programs in Brazil. A survey was the means for collecting the ratings and rankings given by faculty members at selected Brazilian graduate programs. A questionnaire using Likerttype and ranking items asked the importance attributed by each respondent to each of the 109 items listed. The data analysis reported in this dissertation indicates that the most highly rated criteria and indicators were: (1) Library: current periodicals; (2) Facilities: classrooms and laboratories; (3) Library: books and monographs; (4) Academic Environment: discussion, investigation, and expression; and (5) Facilities: research space and equipment. The study presents the means and standard deviations obtained for each indicator and also includes some figures obtained for a relational analysis. This dissertation was developed to provide useful information to educational planners, policy makers, administrators, and evaluators involved in Brazilian higher education or comparative studies. It is suggested that additional investigations concentrate on more specific and in-depth analysis and interpretation of the policymaking processes, i.e., on the study of social facts or organizational and academic variables in their relationships with aspects of the educational system. The appendices section includes a facsimile of the questionnaire and additional data.

Análise dinâmica de vigas assimétricas em curva com parede fina e aberta submetidas a ação de carga móveis

Fundamentalmente, o presente trabalho faz uma análise elástica linear de pontes ou vigas curvas assimétricas de seção transversal aberta e de parede fina, com propriedades físicas, geométricas e raio de curvatura constantes ao longo do eixo baricêntrico. Para tanto, utilizaram-se as equações diferenciais de VLASOV considerando o acoplamento entre as deformações nas direções vertical, transversal, axial de torcão nal. Na solução do sistema de quatro equações com derivadas parciais foi utilizado um apropriado método numérico de integração (Diferenças Finitas Centrais). A análise divide-se, basicamente, em dois tipos: análise DINÂMICA e ESTATICA. Ambas são utilizadas também na determinação do coeficiente de impacto (C.M.D.). A primeira refere-se tanto na determinação das características dinâmicas básicas (frequências naturais e respectivos modos de vibração), como também na determinação da resposta dinâmica da viga, em tensões e deformações, para cargas móveis arbitrárias. Vigas com qualquer combinação das condições de contorno, incluindo bordos rotulados e engastados nas três direções de flexão e na torção, são consideradas. 0s resultados da análise teórica, obtidos pela aplicação de programas computacionais implementados em microcomputador (análise estática) e no computador B-6700 (análise dinâmica), são comparados tanto com os da bibliografia técnica como também com resultados experimentais, apresentando boa correlação.

Fatores da satisfação com o atendimento bancário dispensado aos clientes especiais do Banco do Brasil em Campo Grande - MS

Com a estabilização da economia, as organizações financeiras nacionais, perderam abruptamente os ganhos inflacionários que ocultavam gestões, às vezes temerárias, e ineficiências que solapavam os patrimônios até então tidos como confiáveis e robustos. Para tanto, elas tiveram de reduzir, bruscamente, suas despesas e seus quadros de funcionários, deixando seus clientes à mercê de filas, ou relegados ao eficiente, porém frio atendimento informatizado. A incessante busca da melhoria nos serviços bancários no Brasil tem se mostrado como um dos caminhos mais viáveis para a obtenção de vantagem competitiva duradoura, em um ambiente de constantes mutações e elevada competitividade, agora intensificada com a consistente chegada dos bancos internacionais ao País. As acentuadas mudanças tecnológicas e a volatilidade dos diferenciais mercadológicos têm promovido uma frenética busca em conhecer melhor o perfil, o comportamento, as necessidades e aspirações dos clientes, para disponibilizar produtos e serviços customizados e estabelecer uma relação duradoura com os Levantamentos efetuados pelo Banco Central revelam que os bancos privados mostraram menor produtividade dos recursos humanos, porém possuíam melhor racionalidade nos gastos administrativos e maior grau de prestação de serviços. Como, cada vez mais, a competitividade se dará pela prestação de serviços, os bancos estatais encontram-se em desvantagem competitiva. Agrega-se ao fato, o caráter compulsório para que os bancos estatais realizem toda sorte de recolhimentos, pagamentos ou financiamentos governamentais, fazendo com que suas agências fiquem superlotadas, enquanto seus concorrentes privados podem garimpar e cativar os clientes que mais lhe interessam. Com o advento da estabilização econômica, que minimizou o lucro dos bancos e a ilusão de rentabilidade por parte dos clientes, o setor financeiro tornou-se mais vulnerável a questionamentos e suscetível à insatisfação de seus clientes, antes dissipada pelos ilusórios ganhos. Quando um cliente avalia sua satisfação com um serviço bancário, não dissocia dela os diversos componentes. É a impressão global que domina. O cliente tende a deter-se no elo mais fraco do atendimento e generalizar seus defeitos a todo o serviço. A satisfação dos clientes e a qualidade do atendimento e serviços nunca podem ser considerados definitivos, e sim um processo dinâmico e inacabado. Esta dissertação Prospectou e analisou os fatores da satisfação com o atendimento bancário dispensado aos clientes especiais do Banco do Brasil de Campo Grande, MS, e disponibilizará para a empresa pesquisada a íntegra das informações sobre os fatores da satisfação com o atendimento bancário, materializando elementos de importância crucial para que essa Instituição possa otimizar a vantagem competitiva com o mercado.

O trabalho docente dos professores de Educação Física na rede municipal de ensino de Porto Alegre

Este estudo tematiza o trabalho docente dos professores de Educação Física no âmbito da escola pública. Trata-se de uma pesquisa realizada em quatro escolas da Rede Municipal de Ensino de Porto Alegre, onde procurei compreender como estes professores constróem seu trabalho docente e como articulam suas ações frente às singularidades do projeto político-administrativo-pedagógico desta rede. Constituiu-se em um estudo com orientação predominantemente etnográfica, onde, amparado nos referenciais bibliográficos e nos significados que os professores colaboradores atribuem ao fenômeno em que estão inseridos, busquei tecer algumas interpretações e contribuições acerca da construção do trabalho docente e de como se constróem professores de Educação Física neste. Estudar a construção do trabalho docente do professorado de Educação Física constitui uma categoria adequada, pois não limito a investigação somente à compreensão da prática pedagógica desse coletivo de professores ou das influências e fundamentos que pautam essa, mas, fundamentalmente, sob que condições pessoais, sociais e institucionais constróem sua intervenção diária nos centro escolares. Na construção cotidiana de seu trabalho, o professorado de Educação Física, frente às demandas e exigências decorrentes dos dilemas, inquietações e desafios com que se defronta em sua labuta diária, constrói estratégias e saberes singulares. Também é fundamental nesse processo, a forma como concebem e se relacionam com suas possibilidades de autonomia e o volume de trabalho a que estão submetidos Desse modo, ao construírem seu trabalho, em uma relação dialética, também se constróem e se forjam professores, afirmando e reelaborando seus significados e concepções de docência, que por sua vez, pautam e fundamentam as decisões na construção de seu trabalho.Não é propósito desta pesquisa apresentar generalizações para outros contextos escolares, mas compreender a construção do trabalho de um coletivo docente específico, de forma a apoiar os processos de reflexão e reconstrução das práticas educativas realizadas no âmbito das escolas.

Sistema portátil de aquisição de dados para análise dinâmica de estruturas mecânicas

Este trabalho apresenta um sistema microcontrolado para aquisição dinâmica de sinais. O sistema possui condicionadores analógicos para três canais de entrada, possibilitando a leitura de sinais diferenciais provenientes de transdutores ligados em ponte de Wheatstone. Estes condicionadores provêem tensão de excitação AC, com portadora de 5 kHz. A parte digital do sistema baseia-se no microcontrolador Intel 80C196. Apresenta interface com o usuário através de teclado e mostrador de cristal líquido. A taxa de aquisição é de 1000 amostras/s e o armazenamento dos dados é feito em memória Flash de 4 Mbits. Também possibilita comunicação digital serial com um microcomputador tipo PC para análise e tratamento dos dados adquiridos. Um protótipo do equipamento foi montado interligando as partes analógica e digital. Para a calibração dos condicionadores de sinais foi adotado o procedimento de calibração estática, tendo como referência uma unidade de calibração resistiva padrão. Foi determinado o comportamento dos condicionadores através de ensaios dinâmicos, sendo apresentados gráficos de resposta em amplitude e fase em função da freqüência do sinal de entrada. Os dados resultantes de ensaios estáticos e dinâmicos foram adquiridos por um osciloscópio digital e pelo sistema de aquisição desenvolvido. São mostrados gráficos comparativos dos sinais obtidos com ambos os equipamentos.

Processamento e interpretação de dados aerogeofísicos magnetométricos e gamaespectrométricos no estudo do controle das mineralizações auríferas na região do Complexo Bossoroca, São Sepé, RS

Sete ocorrências auriferas estão inseridas na Seqüência Campestre do Complexo Bossoroca, no Escudo Sul-rio-grandense, municípios de São Sepé, no Estado do Rio Grande do Sul. Nessa região, foi realizado um aerolevantamento geofisico no qual foram coletados dados magnetométricos e aerogamaespectrométricos (K, U, Th e contagem total), em convênio finnado entre órgãos federais brasileiros (CPRM, DNPM e CNEN) e a empresa canadense Texas Instruments no período 1972-1973. Nessa dissertação são apresentados as interpretações e resultados dos dados e a metodologia utilizada para a interpretação das principais estruturas magnéticas e radiométricas visando aplicação na exploração mineral de ouro. Esse tipo de processamento, correlacionado aos dados geológicos, é uma prática usual de campanhas de prospecção mineral desde 1940 e é considerada como uma ferramenta de grande potencial para esse propósito. O processamento de dados magnetométricos forneceu mapas de primeira e segunda derivadas verticais, sinal analítico, gradiente horizontal, integral vertical, continuação para cima (1000, 2000 e 3000 metros) e seus principais lineamentos do campo magnético residual. Os dados foram tratados e posterionnente transfonnados em mapas de contorno e imagens pseudocoloridos e em tons de cinza com relevo sombreado (iluminação N, NE e SE) para realçar os principais lineamentos. Os mapas produzidos a partir dos dados aerogamaespectrométricos foram os de contagem total, K, U e Th, suas razões Th/K, U/K e UITh; mapas temários nos padrões RGB e CMY, potássio e urânio anômalos e parfunetro F, também foram transfonnados em mapas de contorno, pseudocolridos e tons de cinza com relevo sombreado (iluminação a N, NE e SE) e um mapa geológico interpretativo da região do Complexo Bossoroca As imagens magnetométricas mostraram-se importantes na caracterização estrutural regional, possibilitando a identificação de lineamentos NE-SW e NW-SE, não mapeados anterionnente e que podem estar relacionadas diretamente às ocorrências auriferas da região do Complexo Bossoroca. A aplicação das técnicas de processamento e interpretação de estruturas magnéticas por meio dos filtros como gradiente horizontal, primeira e segunda derivada, sinal analítico, continuação para cima, possibilitaram a determinação de descontinnidades fisicas que podem ser traduzidas em estruturas geológicas. O processamento de dados aerogamaespectrométricos possibilitou a caracterização de unidades geológicas regionais, a identificação de possíveis trends e zonas anômalas em potássio, relacionadas com as principais ocorrências auriferas da região. As imagens ternárias nos padrões RGB e CMY pennitiram a distinção e a caracterização das grandes unidades geológicas. Pode-se individualizar três regiões principais dentro da Seqüência Campestre, não mapeadas anterionnente, onde se encontram as ocorrências auriferas.