Aproximações de Galerkin clássico e Galerkin/mínimos quadrados de escoamentos viscosos incompressíveis : aplicação à medição de fluxos

Desde a antigüidade a medição do escoamento dos fluidos tem sido uma marca de nossa civilização, ajudando a predizer a fertilidade das terras e o consumo d’água em fontes e aquedutos. Nos nossos dias, a área de medição de fluxo está bem estabelecida e ainda desperta grande interesse nas linhas de pesquisa da mecânica dos fluidos experimental e computacional. Em particular, o estudo da medição de fluxo com elementos intrusivos, tais como placas de orifício, é de grande interesse dado o preço baixo do medidor, e sua boa precisão quando comparada à sua simplicidade de instalação e manutenção. Esta dissertação tem como objetivo o estudo da aplicação de elementos finitos aos escoamentos de fluidos viscosos - via aproximação clássica de Galerkin e Galerkin/mínimos-quadrados (GLS) – com particular ênfase na aproximação das equações de Navier-Stokes incompressível no escoamento newtoniano através de um canal obstruído por uma placa de orifício. Inicialmente, são apresentadas as dificuldades do método de Galerkin clássico na aproximação de escoamentos incompressíveis; ou seja, através da simulação de escoamentos viscosos bem conhecidos - como o escoamento no interior de uma cavidade e através de uma expansão súbita - fica evidenciada a restrição imposta pela condição de Babuška-Brezzi quando da escolha dos subespaços aproximantes do campo de velocidade e pressão Como alternativa às patologias do método de Galerkin clássico, esta dissertação emprega a metodologia de Galerkin/mínimos-quadrados na simulação acima mencionada da placa de orifício, a qual permite o uso de elementos de igual-ordem para aproximar velocidade e pressão e capturar de maneira estável escoamentos sujeitos a altos números de Reynolds. Os testes computacionais realizados se apresentaram fisicamente realistas quando comparados com a literatura e dados experimentais, sendo todos desenvolvidos no Laboratório de Mecânica dos Fluidos Aplicada e Computacional (LAMAC) do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

Medição de deslocamento através de sensores magnetoresistivos aplicada ao movimento mandibular

Neste trabalho é apresentado um método para medição de deslocamentos sem contato, utilizando sensores magnetoresistivos, os quais são sensibilizados pela variação do campo magnético produzido por um imã permanente em deslocamento no espaço. Os sensores magnetoresistivos possuem, internamente, uma ponte de Wheathestone, onde a resistência varia conforme varia o campo magnético, de modo que o circuito mais indicado para este caso é um amplificador e um filtro para cada sensor. O principal objetivo do trabalho é a obtenção de uma técnica para medir deslocamentos sem contato, e estender os resultados para medida de movimentos mandibulares. A montagem consiste de duas placas de celeron, distantes 30mm uma da outra e unidas por parafusos de polietileno. Em cada uma destas placas foram dispostos quatro sensores, num total de oito, sendo que para cada um deles existe um circuito de amplificação e filtragem do sinal de saída. Sob uma chapa de alumínio foi fixado este equipamento e uma mesa de calibração em 3D, a qual, após a obtenção da matriz de calibração, foi substituída por um emulador de movimento mandibular. Os parâmetros do modelo foram estimados através do método dos mínimos quadrados com auxílio do software Matlab, Release 12. Este software também foi utilizado para o sistema de aquisição de dados durante a realização dos experimentos. A imprecisão dos resultados obtidos na determinação dos deslocamentos, está na ordem de décimos de milímetros. O trabalho apresenta, também, o mapeamento do campo magnético do magneto utilizado nos experimentos através do software FEM2000 – Método de elementos finitos aplicado ao eletromagnetismo.

Modelos de estimativa de radiação solar para elaboração de mapas solarimétricos

O objetivo fundamental desta dissertação foi desenvolver modelos de estimativa da radiação solar no intuito de complementar a base de dados visando o traçado de mapas de radiação solar para o Rio Grande do Sul. Inicialmente foi realizada uma pesquisa na literatura sobre as metodologias desenvolvidas para a estimativa da radiação solar para locais onde inexistem dados medidos desta variável. Foi feito um levantamento das técnicas estatísticas utilizadas na previsão de valores de variáveis. As metodologias pesquisadas foram aplicadas ao banco de dados SAMSON (Solar and Meteorological Surface Observational Network). Entre as variáveis deste banco de dados estão a radiação solar, a umidade relativa, a temperatura, a latitude, a altitude e a nebulosidade. A metodologia dos modelos de estimativa aplicada neste trabalho baseia-se no Método dos Mínimos Quadrados. Foram realizadas correlações mensais e anuais entre as variáveis acima citadas e seus resultados validados através de validação cruzada. Resultou apropriada, na disponibilidade de dados climatológicos, a aplicação de modelos com parâmetros mensais de regressão linear múltipla envolvendo as variáveis explicativas: insolação, temperatura média e umidade relativa. Este modelo, entre outros, foi aplicado aos dados do Rio Grande do Sul. A metodologia acima descrita aplicada aos dados medidos no Rio Grande do Sul, resultou eficaz. Foram pesquisadas técnicas de interpolação para traçado de mapas e estabelecidas regras para o traçado dos mesmos. Foram utilizados dados periféricos para a Argentina, Uruguai e Santa Catarina. Foram feitos mapas mensais de médias mensais de radiação solar global horizontal diária bem como um mapa da média anual de radiação solar global horizontal diária. Observou-se que o modelo de Ångström–Prescott apresenta bons resultados quando se dispõe apenas da insolação Os mapas serão úteis para a pesquisa e implementação de sistemas empregando Energia Solar no Estado do Rio Grande do Sul. Finalmente, a principal conclusão é a de que modelos de correlações obtidos com dados de cada mês e produzindo parâmetros mensais são mais adequados do que um único modelo de correlação com parâmetros de validade anual utilizado nas estimativas mensais.

Aprimoramento estatístico da regionalização de vazões máximas e médias. Aplicação a bacias hidrográficas do Rio Grande do Sul e Santa Catarina

Os registros de vazões líquidas obtidos das estações fluviométricas são válidos, unicamente, para o local de onde foram coletados ou muito próximo a ele. Na maioria das vezes, a região de influência deste não inclui o local de interesse para o desenvolvimento de projetos de recursos hídricos. Este inconveniente, geralmente, pode ser resolvido através do uso de métodos de regionalização hidrológica. Para determinar os coeficientes da equação de regionalização, o procedimento mais usado consiste em: i) estabelecer uma relação do tipo exponencial multivariada entre a variável dependente (vazão média de longo prazo ou média anual de cheia) e as covariáveis (variáveis climáticas e fisiográficas da bacia hidrográfica); ii) linearizar a equação anterior mediante a transformação logarítmica de ambos os membros; iii) utilizar modelos lineares de regressão para estimar os coeficientes, geralmente, o método dos mínimos quadrados ordinários; e iv) aplicar a transformação inversa para definir a equação. A aplicação deste procedimento implica assumir certas propriedades dos dados (assimetria positiva, registros da mesma extensão e que os mesmos possuem o mesmo período de início e fim, entre outros) que dificilmente podem ser atendidas, prejudicando a verificação das hipóteses nas quais estão baseados os métodos lineares de regressão e, em conseqüência, seu adequado uso, bem como a confiabilidade dos resultados obtidos. Esta pesquisa apresenta um aprimoramento dos métodos de regionalização de vazões geralmente empregados, incluindo-se técnicas que levam em consideração as limitações anteriores. Estas técnicas foram: i) uso da transformada de Box-Cox na linearização da equação exponencial multivariada; ii) determinação dos coeficientes da equação de regionalização usando mínimos quadrados ponderados; e iii) verificação se os resíduos da regressão estão correlacionados ou não. Para o desenvolvimento e verificação da metodologia proposta foram usados somente registros fluviométricos de Bacias Hidrográficas Brasileiras, que drenam suas águas para o Rio Grande do Sul e/ou que estejam localizadas dentro dele. Geograficamente, a área de estudo inclui a totalidade do estado do Rio Grande do Sul e parte de Santa Catarina. As equações de regionalização foram definidas usando dados de vazões médias de longo prazo e média de cheia, para tempo de retorno de 2,33 e 50 anos. Neste último caso, as freqüências foram estimadas através do método dos momentos-L.Comparando os resultados obtidos utilizando o modelo de regionalização hidrológica proposto neste trabalho (transformada de Box-Cox / mínimos quadrados ponderados) junto a seus similares gerados usando a metodologia convencional (transformada logarítmica / mínimos quadrados ordinários) e de modelos intermediários (transformada logarítmica / mínimos quadrados ponderados e transformada de Box-Cox / mínimos quadrados ordinários), os mesmos podem ser considerados satisfatórios, visto que em todas as simulações realizadas o modelo proposto forneceu melhores resultados que aqueles obtidos com os outros modelos, sendo utilizado como padrão de comparação: 1) a qualidade do ajuste, 2) o grau de verificação das hipóteses dos métodos lineares de regressão e 3) os erros na estimativa das descargas, em termos de vazão específica. Nas simulações realizadas usando os modelos intermediários, observou-se que: i) na regionalização de vazões médias, o ganho de considerar a heterogeneidade temporal dos dados é maior do que corrigir a assimetria dos mesmos; ii) quando são usadas séries de descargas máximas, ocorre o efeito contrário, visto que o ganho de corrigir a assimetria das séries é maior do que o efeito da heterogeneidade temporal dos dados. Com relação aos resíduos da regressão, contrariamente ao esperado, os mesmos não sugerem estar correlacionados; isto pode ser conseqüência de utilizar como variável dependente um único registro por estação (vazão média de longo prazo ou média anual de cheia).

Demanda de moeda no Brasil : uma análise por meio do Filtro de Kalman

Busca-se como objetivo geral, através da estimação de uma equação de demanda por moeda de longo prazo para o Brasil, período 1980-2001, testar a sua estabilidade, o que implica analisar a evolução dos coeficientes ao longo do tempo, bem como mensurar o desempenho acerca do grau de previsibilidade de demanda futura por encaixes reais, comparando sua eficiência no prognóstico com aquelas que se obteriam utilizando técnicas de estimação Mínimos Quadrados Ordinários (MQO) e Mínimos Quadrados Ordinários Recursivos (MQOR), ambas de caráter não adaptativo. Além disso, como resultado da análise percuciente das trajetórias dos parâmetros, a política monetária exercida no período é recuperada. Os resultados rejeitam a hipótese nula de estabilidade da demanda de moeda, encontrando-se que os parâmetros apresentam flutuações importantes não ilustradas pelo procedimento MQO, tendo se destacado o período 1986-1992 como o mais instável. Como era de se esperar, nos testes de capacidade de previsão, a estimação por meio do Filtro de Kalman supera as demais técnicas, evidenciando a ocorrência de mudanças nos regimes de política.

Regularidade de mínimos locais de funcionais com comportamento quadrático

Neste trabalho estudamos a regularidade de fun»c~oes que minimizam funci- onais com comportamento quadr¶atico. Provamos que estes m¶³nimos locais s~ao fun»c~oes diferenci¶aveis e suas derivadas s~ao fun»c~oes de HÄolder. Al¶em disso, optimizamos o expoente de HÄolder para funcionais que satisfazem cer- tas condi»c~oes de crescimento.

Conceitualização da leitura e escrita por adultos não-alfabetizados

Esta é uma pesquisa piagetiana clássica que se insere na trilha aberta por Emília Ferreiro na área da psicogênese da alfabetização. A questão central investigada é a de saber qual o conhecimento que os adultos nãoalfabetizados possuem do sistema de escrita. Foram entrevistados 35 sujeitos utilizando o método piagetiano de interrogatório clínico. o material empregado estava composto por cupom fiscal de supermercado, bilhete de loteria, calendário, conta de luz, receita médica, nota fiscal padrão, fotos do meio urbano, recortes de revistas, desenhos com legendas, impressos padronizados de anúncios (do tipo "vende-se" , "aluga-se", "é proibido fumar", Solicitava-se o reconhecimento de classificação de textos "legíveis", palavra e da oração, interpretação de textos acompanhados ou não de imagem, realização de cálculos mentais e produção de escrita. Verificou-se que, embora não haja ainda uma compreensão global do funcionamento do sistema alfabético de escrita, os adultos não-alfabetizados apresentam conceitos etc.), entre outros. letras e números, análise ao nível da emissão verbal, passando por aquele que atribui uma letra para cada macro-partição da emissão verbal (sílaba), até o mais aprimorado que detecta então os elementos mínimos da emissão (fonemas) e trata de fazer a correspondência entre letras e fonemas. Este último nível desvenda o modo pelo qual que correspondem a níveis progressivos de desenvolvimento cognitivo. Esses níveis vão desde aquele que ainda não estabeleceu um vínculo entre a escrita e a pauta sonora da pesquisas com crianças pré-alfabetizadas verifica-se que nas há uma identidade estrutural entre crianças e adultos na forma de se apropriar do conhecimento do modo de funcionamento da língua escrita. Os adultos não apresentam as noções mais primitivas manifestadas pelas crianças pois possuem uma boa distinção entre letras e números, Conquistaram a possibilidade de realizar cálculos mentais, compreendem melhor a importância das segmentações do texto, não agridam nomes semanticamente relacionados para interpretar "sobras de texto" na análise de orações, etc. A pesquisa contribui para um melhor entendimento do processo de aprendizagem da leitura e escrita e pode ser utilizada para uma analise crítica dos métodos pedagógicos tradicionais de alfabetizal;ão de adultos.

A relacao paciente-terapeuta e os resultados em psicoterapia breve

Foram estudados 24 pacientes que realizaram Psicoterapia Breve Dinâmica, no ano de 1980, no ambulatório do Centro Psiquiátrico Melanie Klein, com os alunos do 2º ano do Curso de Especialização em Psiquiatria. Procurou-se observar: a) quais foram os resultados obtidos por estes pacientes em psicoterapia; b) qual foi a qualidade da relação paciente-terapeuta; c) se houve ou não uma correlção entre os resultados e a qualidade da relação terapêutica; d) e em que grau contribuíram pacientes e terapeutas para as dificuldades encontradas. Verifico-se que, aproximadamente, 1/3 dos pacientes (29,2%), obtiveram resultados "importantes ou substanciais", com a terapia; 1/3 (33,3%), resultados "parciais", e os demais (37,5%), resultados "mínimos ou nulos". A relação paciente-terapeuta foi considerada "boa, em parte" em 25,0% e com "dificuldades importantes" em 47,1% da amostra. Foi encontrada uma correlação direta e altamente significativa entre os resultados obtidos e as seguintes variáveis : a) qualidade da relação paciente-terapeuta; b) idade dos pacientes; c) e número de sessões realizadas. Observou-se, ainda, que os pacientes tiveram uma evolução significativamente mais favorável e com menos problemas, quando os terapeutas eram do sexo oposto. E, inversamente, as dificuldades foram maiores e o aproveitamento menor quando eram ambos do mesmo sexo. Em 16,7% dos casos, as dificuldades encontradas na relação paciente-terapeuta ocorreram por problemas dos pacientes. Mas em 41,7% dos casos, foram encontradas evidências de que ocorreram dificuldades na relação, também por parte dos terapeutas.

Métodos recursivos para o cálculo da integral de convolução

O objetivo principal deste trabalho é apresentar um método recursivo para a determinação da resposta forçada de sistema de segunda ordem na forma de uma íntegra de concolução, proveniente da utilização de propriedades de transição da resposta impulso de tais sistemas. Descrevem-se também diversos métodos analíticos e numéricos desenvolvidos para o cálculo da resposta forçada, bem como as limitações de cada método. As vantagens do método recursivo proposto são notáveis já que não é requerido o cálculo de autovalores das matrizes nem a redução à primeira ordem, e nem o uso de hipóteses adicionais sobre natureza dos coeficientes matriciais do sistema. Como aplicação do método proposto, considera-se o cálculo da resposta dinâmica de estruturas flexíveis sujeitas a excitações arbitrárias tais como terremotos.

Segurança e produção : um modelo para planejamento e controle integrado

Esta pesquisa propõe um modelo de planejamento e controle da segurança no trabalho (PCS), o qual pode ser integrado a sistemas existentes de planejamento e controle da produção (PCP). Ambos processos (PCP e PCS) devem atender a quatro requisitos mínimos: hierarquização da tomada de decisão, continuidade, visão sistêmica e participação dos diferentes intervenientes no empreendimento. O modelo foi desenvolvido empiricamente, em três etapas. Inicialmente, por meio de um estudo de caso exploratório, as principais funções do modelo foram identificadas e algumas de suas ferramentas operacionais foram testadas. A seguir, foram conduzidos dois estudos empíricos, utilizando pesquisa-ação, em canteiros de obras industriais. Com base nos resultados destes estudos foi proposta a versão [mal do modelo de PCS, assim como foram estabelecidos requisitos que uma empresa deve atender para implementar o mesmo. Ainda foram identificadas oportunidades de aperfeiçoamento do modelo, a partir de um levantamento de boas práticas de PCS adotadas por um conjunto de sete empresas líderes na área, no Brasil e nos Estados Unidos. O modelo propõe que a segurança seja integrada ao PCP em três níveis hierárquicos deste processo. No nível de longo prazo, o planejamento da segurança é configurado pelo desenvolvimentode análises preliminaresde riscos (APR) dos processos construtivos. A atualização e detalhamento da implantação destes planos é então feita por meio de sua integração aos níveis de médio e curto prazo do PCP. Dois elementos do modelo devem ser enfatizados: o indicador PPS (Percentual de Pacotes de Trabalho Seguros), o qual permite um detalhado e sistemático controle do desempenho em segurança; e o ciclo participativo para identificação e controle de riscos, um método para identificar e controlar riscos com base nas percepções dos trabalhadores.

Efeito de diferentes fontes de gordura na dieta de vacas jersey na fase inicial de lactação

O experimento foi conduzido na Estação Experimental Terras Baixas da EMBRAPA Clima Temperado localizada em Capão do Leão – RS, de 03 de maio a 31 de setembro de 2000. Foram utilizadas oito vacas da raça Jersey, de alto mérito genético, com peso vivo médio de 420 kg, produção média de 20 kg de leite corrigida para 3,5% de gordura, na fase inicial de lactação (próximas ao pico de lactação), estabuladas em baias individuais, distribuídas em dois quadrados latinos (4 X 4), com o objetivo de avaliar o efeito de três fontes de gordura sobre a digestibilidade aparente de nutrientes, consumo de alimento, produção e composição do leite, eficiência alimentar e parâmetros sangüíneos. Foram testados quatro tratamentos: T1 (CON)- dieta sem inclusão de fonte de gordura; T2 (GP)- dieta com gordura protegida; T3 (FAIO)- dieta com farelo de arroz integral e óleo de arroz; T4 (FAIS)- dieta com farelo de arroz integral e sebo bovino. A mistura concentrada foi a base de grãos de milho moídos e farelo de soja, e como volumosos foram empregados silagem de milho e feno de alfafa.As misturas concentradas foram fornecidas três vezes ao dia separadamente dos volumosos. Os volumosos foram fornecidos à vontade, procurando-se manter a proporção de 55% em relação às misturas concentradas. A ordenha foi realizada mecanicamente duas vezes ao dia, sendo as produções somadas para a obtenção da produção diária. A interpretação estatística foi feita pela análise de variância dos valores médios de cada tratamento através do teste F. As fontes de gordura aumentaram a produção de leite (P<0,05). A gordura protegida foi mais digestível e acusou maior efeito (P<0,05) na produção de leite corrigida a 3,5% de gordura, na eficiência alimentar e nos níveis séricos de triglicerídeos e colesterol em relação à dieta controle.

Hábitos de vida, estado nutricional e aptidão física referenciada à saúde: subsídios para o planejamento de educação física e esportes na escola cidadã

O objetivo deste estudo foi descrever, os hábitos de vida, o estado nutricional, o perfil de crescimento e a aptidão física referenciada à saúde de estudantes das escolas da Rede Pública Municipal de Ensino de Porto Alegre (RS), com intuito de fornecer subsídios para o planejamento de Educação Física e Esportes na Escola. A amostra foi constituída de 1.173 estudantes dos dois sexos com idades entre 7 e 14 anos. Para coleta de informações referente aos hábitos de vida, foi utilizado o Inventário Estilo de Vida na Infância e Adolescência – EVIA (Sobral, 1992) adaptado por Torres e Gaya (1997). O perfil de crescimento foi determinado a partir das medidas de massa corporal e estatura. Para o estado nutricional, foram utilizadas massa corporal, estatura e idade, avaliados através do software PED. Para a aptidão física referenciada à saúde, foram aplicados os testes de corrida/caminhada 9 minutos, "sentar-e-alcançar", abdominal (sit-up’s) e IMC. Para análise dos dados foi utilizado estatística descritiva e inferencial. A primeira através de valores absolutos e percentuais, média, desvio padrão e erro padrão da média; e a segunda, através do Qui- quadrado, teste t independente, teste t para amostra única, ANOVA com tratamento Post-Hoc de Scheffé. Para todas as análises foi adotado o nível de significância de 5%. Os dados foram tratados a partir do programa SPSS 10.0 Os resultados permitem as seguintes considerações gerais: Quanto aos hábitos de vida, nossos alunos apresentam características predominantemente sedentárias; a participação sociocultural, a prática esportiva sistematizada e a dança se consubstanciam num fato incomum. Relativamente às atividades cotidianas, foi possível observar diferenças significativas entre o gênero sexual. Os dados sobre o estado nutricional, demonstram que a maioria dos alunos encontram-se em condições normais (eutróficos). No entanto, há, simultaneamente, um número significativo de crianças e adolescentes com déficit nutricional e com sobrepeso e obesidade. Considerando o perfil de crescimento os estudantes apresentaram em ambos os sexos resultados superiores aos de referência (NCHS). Quanto a aptidão física relacionada à saúde, constata-se carência no seu perfil quanto aos critérios mínimos de boa saúde.

Um verificador seguro de integridade de arquivos

Este trabalho apresenta um modelo de mecanismo para o controle de integridade de arquivos em sistemas operacionais, com a capacidade de bloquear o acesso à arquivos inválidos de forma a conter os danos causados por possíveis ataques. O modelo foi inicialmente formulado a partir do estudo detalhado do processo de controle de integridade, revelando diversos pontos críticos de segurança nele existentes, e da avaliação dos mecanismos atualmente implementados nos sistemas operacionais que oferecem, mesmo que indiretamente, algum tipo de garantia de integridade dos arquivos do sistema. Durante o seu desenvolvimento, a segurança do próprio modelo foi detalhadamente analisada de forma a enumerar os seus pontos críticos e possíveis soluções a serem empregadas, resultando na definição dos requisitos mínimos de segurança que devem ser encontrados nesse tipo de mecanismo. Em seguida, visando a validação do modelo especificado e decorrente disponibilização do mecanismo para uso prático e em estudos futuros, um protótipo foi implementado no sistema operacional GNU/Linux. Procurando confirmar a sua viabilidade, foram realizadas análises do impacto causado sobre o desempenho do sistema. Por fim, foi confirmada a importância e viabilidade do emprego do modelo apresentado como mecanismo adicional de segurança em sistemas operacionais. Além disso, foi colocado em evidência um campo de pesquisa ainda pouco explorado e portanto atrativo para a realização de novos estudos.

Centralidade espacial : uma nova operacionalização do modelo baseada em um Sistema de Informações Geográficas

Neste trabalho realizou-se a vinculação entre o Modelo de Centralidade e um Sistema de Informações Geográficas. A motivação para a realização dessa tarefa surgiu do reconhecimento de que as principais ferramentas utilizadas atualmente em análises espaciais urbanas – Modelos Urbanos e SIGs – apresentam sérias limitações, e que sua união em uma nova ferramenta pode superar muitas dessas limitações. Propôs-se então uma estrutura básica de Sistemas de Suporte ao Planejamento (PSS) que fosse capaz de oferecer suporte efetivo às diversas etapas do processo de planejamento. Essa estrutura serve como base de apoio para a construção da nova ferramenta, cujo objetivo foi testar duas hipóteses: a) A união de Sistemas de Informação Geográficas e o Modelo de Centralidade pode aumentar a qualidade de análises espaciais urbanas, através de aspectos como visualização e precisão dos resultados, e rapidez, facilidade e flexibilidade na realização das análises. b) Sistemas de Informações Geográficas podem contribuir para operacionalizar novos aportes teóricos no Modelo de Centralidade, principalmente através das capacidades de manipulação de elementos espaciais A ferramenta foi construída através de rotinas de personalização do ArcView (scripts), em conjunto com módulos analíticos externos, em forma de DLL, construídos em Delphi. Os scripts se encarregam de compilar os dados necessários à análise de Centralidade, referentes ao traçado e à quantidade e qualidade das formas edificadas, e alimenta o módulo analítico com as informações necessárias. Este as processa e retorna os resultados aos scripts, que então preenchem as tabelas de atributos referentes às unidades espaciais, deixando-as prontas para serem submetidas aos procedimentos de geração de mapas e cruzamentos de dados usualmente realizadas pelos SIGs “comuns”. Para testar a hipótese “a”, realizou-se um estudo de caso na cidade de Pato Branco (PR) para avaliar o desempenho da ferramenta quando aplicada a uma situação próxima da realidade. O desempenho da ferramenta mostrou-se bastante satisfatório, quando comparado com o método tradicional de análise da Centralidade. A organização dos dados foi beneficiada, assim como o tempo de realização das análises, aumentando a flexibilidade para a realização de testes com diferentes configurações. Para testar a hipótese “b”, propôs-se uma pequena alteração no Modelo de Centralidade, que atribuiu pesos diferenciados às conexões entre elementos espaciais, como forma de tentar superar algumas das limitações das representações utilizadas até o momento. Dessa forma, os ângulos entre os trechos de logradouros passaram a definir custos diferenciados entre trechos, que por sua vez influenciavam na determinação dos caminhos mínimos entre trechos, dado essencial para o conceito de Centralidade Ficou provado então que é possível operacionalizar novos aportes teóricos ao modelo de Centralidade utilizando as capacidades de manipulação de dados espaciais oferecidas pelos SIGs, ainda que a validade do aporte utilizado neste trabalho não tenha sido testada. Outras conclusões do estudo são a adequação da estrutura modular da ferramenta, a necessidade de bases de dados completas e adequadas desde o ponto de vista do modelo de dados, e o reconhecimento de um vasto campo de experimentações a serem feitas como evolução natural das idéias apresentadas aqui.

Aquisição e otimização de mapas de navegação usando redes neurais

A capacidade de encontrar e aprender as melhores trajetórias que levam a um determinado objetivo proposto num ambiente e uma característica comum a maioria dos organismos que se movimentam. Dentre outras, essa e uma das capacidades que têm sido bastante estudadas nas ultimas décadas. Uma consequência direta deste estudo e a sua aplicação em sistemas artificiais capazes de se movimentar de maneira inteligente nos mais variados tipos de ambientes. Neste trabalho, realizamos uma abordagem múltipla do problema, onde procuramos estabelecer nexos entre modelos fisiológicos, baseados no conhecimento biológico disponível, e modelos de âmbito mais prático, como aqueles existentes na área da ciência da computação, mais especificamente da robótica. Os modelos estudados foram o aprendizado biológico baseado em células de posição e o método das funções potencias para planejamento de trajetórias. O objetivo nosso era unificar as duas idéias num formalismo de redes neurais. O processo de aprendizado de trajetórias pode ser simplificado e equacionado em um modelo matemático que pode ser utilizado no projeto de sistemas de navegação autônomos. Analisando o modelo de Blum e Abbott para navegação com células de posição, mostramos que o problema pode ser formulado como uma problema de aprendizado não-supervisionado onde a estatística de movimentação no meio passa ser o ingrediente principal. Demonstramos também que a probabilidade de ocupação de um determinado ponto no ambiente pode ser visto como um potencial que tem a propriedade de não apresentar mínimos locais, o que o torna equivalente ao potencial usado em técnicas de robótica como a das funções potencias. Formas de otimização do aprendizado no contexto deste modelo foram investigadas. No âmbito do armazenamento de múltiplos mapas de navegação, mostramos que e possível projetar uma rede neural capaz de armazenar e recuperar mapas navegacionais para diferentes ambientes usando o fato que um mapa de navegação pode ser descrito como o gradiente de uma função harmônica. A grande vantagem desta abordagem e que, apesar do baixo número de sinapses, o desempenho da rede e muito bom. Finalmente, estudamos a forma de um potencial que minimiza o tempo necessário para alcançar um objetivo proposto no ambiente. Para isso propomos o problema de navegação de um robô como sendo uma partícula difundindo em uma superfície potencial com um único ponto de mínimo. O nível de erro deste sistema pode ser modelado como uma temperatura. Os resultados mostram que superfície potencial tem uma estrutura ramificada.