De uma análise de um problema de combinatória aos quadrados Mágicos

Os quadrados mágicos, de um modo geral, são abordados como uma poderosa ferramenta pedagógica capaz de despertar e aprimorar o raciocínio lógico. São inúmeros os projectos que objectivam a realização de actividades lúdicas capazes de aprimorar capacidades humanas como o raciocínio lógico. Segundo [Leo05], na Alemanha, os quadrados mágicos chegam a ser referência nos manuais das escolas primárias. Contrariamente à maioria dos trabalhos em quadrados mágicos, a grande preocupação presente neste não foi propriamente explorar a potencialidade dos quadrados mágicos como utensílio dogmático no desenvolvimento de raciocínios. Neste trabalho a nossa atenção incidiu na resolução de um problema de combinatória proposto por Henry Dudeney, mais concretamente o “Enigma do Monge”. Foi desenvolvida uma estratégia própria para solucionar o respectivo enigma. Foram ainda analisadas outras questões inerentes ao mesmo problema. Verificámos ainda que as relações de simetria desempenham um papel preponderante, no sentido em que o seu conhecimento facilitou a resolução do problema. Contudo, e contrariamente ao que prevíamos, verificou-se que este problema estava fortemente relacionado com os quadrados mágicos. Mais, existem propriedades verificadas no enigma que são determinantes na construção de quadrados mágicos de ordem 3.

Avaliação de compostos com actividade inibidora da glicoproteína-P

A resistência a múltiplos fármacos é um grande problema na terapia anti-cancerígena, sendo a glicoproteína-P (P-gp) uma das responsáveis por esta resistência. A realização deste trabalho incidiu principalmente no desenvolvimento de modelos matemáticos/estatísticos e “químicos”. Para os modelos matemáticos/estatísticos utilizamos métodos de Machine Learning como o Support Vector Machine (SVM) e o Random Forest, (RF) em relação aos modelos químicos utilizou-se farmacóforos. Os métodos acima mencionados foram aplicados a diversas proteínas P-gp, p53 e complexo p53-MDM2, utilizando duas famílias: as pifitrinas para a p53 e flavonóides para P-gp e, em menor medida, um grupo diversificado de moléculas de diversas famílias químicas. Nos modelos obtidos pelo SVM quando aplicados à P-gp e à família dos flavonóides, obtivemos bons valores através do kernel Radial Basis Function (RBF), com precisão de conjunto de treino de 94% e especificidade de 96%. Quanto ao conjunto de teste com previsão de 70% e especificidade de 67%, sendo que o número de falsos negativos foi o mais baixo comparativamente aos restantes kernels. Aplicando o RF à família dos flavonóides verificou-se que o conjunto de treino apresenta 86% de precisão e uma especificidade de 90%, quanto ao conjunto de teste obtivemos uma previsão de 70% e uma especificidade de 60%, existindo a particularidade de o número de falsos negativos ser o mais baixo. Repetindo o procedimento anterior (RF) e utilizando um total de 63 descritores, os resultados apresentaram valores inferiores obtendo-se para o conjunto de treino 79% de precisão e 82% de especificidade. Aplicando o modelo ao conjunto de teste obteve-se 70% de previsão e 60% de especificidade. Comparando os dois métodos, escolhemos o método SVM com o kernel RBF como modelo que nos garante os melhores resultados de classificação. Aplicamos o método SVM à P-gp e a um conjunto de moléculas não flavonóides que são transportados pela P-gp, obteve-se bons valores através do kernel RBF, com precisão de conjunto de treino de 95% e especificidade de 93%. Quanto ao conjunto de teste, obtivemos uma previsão de 70% e uma especificidade de 69%, existindo a particularidade de o número de falsos negativos ser o mais baixo. Aplicou-se o método do farmacóforo a três alvos, sendo estes, um conjunto de inibidores flavonóides e de substratos não flavonóides para a P-gp, um grupo de piftrinas para a p53 e um conjunto diversificado de estruturas para a ligação da p53-MDM2. Em cada um dos quatro modelos de farmacóforos obtidos identificou-se três características, sendo que as características referentes ao anel aromático e ao dador de ligações de hidrogénio estão presentes em todos os modelos obtidos. Realizando o rastreio em diversas bases de dados utilizando os modelos, obtivemos hits com uma grande diversidade estrutural.

Formação profissional e a produtividade no sector hoteleiro: um problema para o desenvolvimento sustentável da Madeira

Esta dissertação tem por objectivo avaliar o impacto da formação na produtividade do sector hoteleiro da Madeira e no valor acrescentado bruto (VAB) regional. Para tal, foram realizadas duas análises. Primeiro foram utilizados dados microeconómicos de um conjunto representativo de empresas do sector hoteleiro da Madeira, com o objectivo de avaliar o impacto da formação na produtividade do sector hoteleiro regional. Os dados foram obtidos através de entrevistas individuais aos directores de pessoal de 42 empresas do sector hoteleiro, realizadas em Outubro de 2001 e Outubro de 2004 na região da Madeira. Solicitou-se informação anual sobre a formação promovida aos trabalhadores e que avaliasse em que medida essa formação teve impacto num conjunto de variáveis associadas à produtividade, tais como, qualidade do produto, produtos inovadores, quota de mercado, crescimento dos salários, entre outras. Deste modo foi possível obter dados para o período de 1998-2003. Em segundo utilizou-se dados macroeconómicos para analisar a relação entre o investimento na formação e o valor acrescentado bruto na Madeira. As conclusões desta dissertação são basicamente duas. Primeiro, a formação no sector hoteleiro da Madeira tem um impacto positivo e significativo na produtividade dos trabalhadores. O efeito estimado é de 36%. Observou-se ainda, que a produtividade das empresas que promovem formação aos seus trabalhadores é superior à das empresas que não promovem formação. A segunda conclusão é que existe uma relação positiva entre o investimento na formação e o valor acrescentado bruto quer no sector hoteleiro madeirense quer na economia regional. Os resultados indicam que um aumento de 100.000 horas de formação irá aumentar o valor acrescentado do sector hoteleiro regional em 7,2% e o valor acrescentado da região em 1,5%.

Aplicações de instrumentação virtual em metrologia e qualidade

Com a evolução constante da tecnologia, também a ciência da medição, ou Metrologia, necessita de processos de medição mais exatos e fiáveis, por vezes automatizados, de modo a ser possível fornecer informações mais corretas sobre uma determinada grandeza física. Entre estas informações destaca-se a incerteza de medição, que permite ao utilizador ter uma estimativa sobre qual o valor final da grandeza física medida, que com processos de medição mais complexos, tornam a sua obtenção mais difícil, sendo necessário, por vezes, a utilização de métodos computacionais. Tendo isto em conta, com esta dissertação pretende-se abordar o problema da automatização de processos de medição, bem como da obtenção de incertezas de medição que reflitam a natureza da grandeza física medida através de métodos computacionais. De modo a automatizar um processo de medição, mais concretamente da calibração de manómetros, utilizou-se o LabView para criar um instrumento virtual que permitisse ao utilizador, de forma simples e intuitiva, realizar o procedimento de calibração. Também se realizou outro instrumento virtual, de modo a permitir a obtenção simultânea de dados provenientes de dois equipamentos diferentes. Relativamente às incertezas de medição, utilizou-se o Método de Monte Carlo, implementado em MATLAB e Excel, de modo a obter o valor destas para a calibração de manómetros, de uma câmara geradora de humidade relativa e de um higrómetro de ponto de orvalho, sendo que os dois últimos possuem um modelo matemático complexo, sendo a análise analítica mais complexa e morosa. Tendo em conta os resultados obtidos, é possível afirmar que a criação de instrumentação virtual permite a adaptação, de uma forma simples, de vários processos de medição, tornando-os mais eficientes para além de reduzirem o erro do operador. Por outro lado, também é possível observar que a utilização de métodos computacionais, neste caso o Método de Monte Carlo, para estudo de incertezas de medição é uma mais valia, comparativamente ao GUM, permitindo umaa análise rápida e fiável de modelos matemáticos complexos.

Um modelo complexo do ato educativo

O currículo, enquanto área de estudo e investigação, tem uma história relativamente recente, como todos sabemos. A sua afirmação identitária deveu-se ao facto de ter um objecto de estudo bem específico e delimitado, que não se confunde nem com a psicologia, nem com a sociologia, estas sim, ciências autónomas de longa data. No entanto, uma delimitação estrita das fronteiras do currículo, relativamente a outras áreas científicas que com ela interagem, pode levar a um seu esvaziamento conceptual, transformando-a, afinal, num mero enunciado de intenções e regras de bem ensinar e avaliar que, por serem normativas e prescritivas, a despojariam do seu estatuto científico. Se é certo que o currículo não se consegue dissociar do poder que o determina (seja ele do Estado, da Região, da Escola ou da Turma – estes últimos se pensarmos nos actuais Projectos Educativos e Curriculares de Escola e de Turma), ele só ganha sentido na sua relação directa com a prática, ou seja, o currículo, para ser currículo, necessita de ser desenvolvimento curricular. Primeiro, entendido ao nível da interpretação e análise crítica do professor sobre o que o poder pretende que ele ensine, e depois na relação com a sua própria operacionalização curricular, ou seja, o acto educativo. Esta reflexão visa perspectivar as diversas leituras curriculares, desde a perspectiva simplista, unidimensional, passando pela visão sequencialmente organizada, até desembocar numa abordagem necessariamente complexa do acto educativo.

A criatividade no Ensino Básico: construção de uma prova para avaliação do pensamento divergente

A criatividade e o seu conceito são alvo da comunidade científica por representarem interesse uma vez que trata-se de um tema complexo que traz alguma discórdia quanto à sua definição. Guilford revolucionou os estudos da criatividade e introduziu o conceito de Pensamento Divergente (PD) que consiste em encontrar o maior número de soluções para um problema. O objetivo da investigação consiste na construção, aferição e validação de uma prova de avaliação do pensamento divergente à população portuguesa. Neste estudo participaram 561 sujeitos, do 3º ciclo do Ensino Básico, sendo 50.4% do sexo masculino e 49.6% do sexo feminino. A prova é composta por três questões e avalia a Fluência, a Flexibilidade, a Originalidade e a Elaboração. O alpha de Cronbach do conjunto Fluência e Flexibilidade foi de 0.91. A fiabilidade da Originalidade e Elaboração fez-se por meio de acordo interobservadores. Utilizou-se ainda as variáveis inteligência e rendimento escolar para observar a validade do instrumento. Verificou-se uma associação positiva e significativa entre: a Inteligência Geral e a Fluência, Flexibilidade e Originalidade; a Perceção dos Professores acerca da Criatividade dos alunos e a Fluência, Flexibilidade e Originalidade, indicando que os professores identificam os alunos com mais capacidades de PD; a Perceção dos Professores acerca da Criatividade dos alunos e o Rendimento Escolar, ou seja, os alunos percecionados como mais criativos são os que obtêm melhores notas. Verificou-se também uma diferença de género para a Fluência e a Elaboração sendo que o género feminino apresenta uma média superior; verificou-se diferenças significativas entre a Escolaridade e a Fluência, Flexibilidade e Elaboração onde os 9º anos apresentam médias superiores em comparação aos 7º e 8º anos e aos Cursos de Educação e Formação (CEF). De uma forma geral, a Prova de Avaliação do Pensamento Divergente (PAPD) apresenta resultados estatisticamente significativos mas devem de ser feitos novos estudos de forma a os confirmar.

Aplicação de retroanálise na escavação de um túnel na Ilha da Madeira

Pretende-se determinar os parâmetros geomecânicos de um maciço atravessado por um túnel construído na ilha da Madeira, através de retroanálise. Para tal, recorre-se a um modelo numérico tridimensional para simular o avanço da escavação e a dados obtidos a partir da instrumentação da obra, nomeadamente, através da medição de convergências e deslocamentos superficiais. A análise numérica é aplicada a um problema de identificação de parâmetros geomecânicos, em três secções localizadas muito próximas do emboquilhamento do Faial, do túnel do Faial/Cortado. Este problema rege-se por um comportamento elástico perfeitamente plástico e um critério de rotura de Mohr-Coulomb. Para a resolução do problema recorreu-se à utilização do software de diferenças finitas, FLAC3D, tendo-se usufruído da sua base de programação para modelar o processo complexo de escavação e suporte do túnel. A modelação tridimensional no FLAC3D é conseguida através da sua linguagem de programação interna, FISH, criando funções capazes de simular o processo da escavação parcial, instalação dos elementos de suporte, e monitorizar e extrair as variáveis pretendidas. Numa primeira fase realizou-se uma análise paramétrica relativamente ao comportamento do maciço fazendo variar alguns parâmetros geomecânicos deste. Numa segunda fase do estudo, procedeu-se à otimização de um conjunto de parâmetros elásticos e resistentes, intrínsecos ao material envolvente do túnel, através de retroanálise. A otimização dos parâmetros foi realizada por meio da utilização de expressões de cálculo de medida de dispersão estatística entre os dados obtidos a partir da instrumentação em obra e os resultados correspondentes obtidos a partir da análise numérica. Os valores obtidos para os diferentes parâmetros do maciço rochoso foram comparados com os respetivos valores recolhidos na bibliografia para maciços da ilha da Madeira, bem como com os valores previstos pela caracterização geomecânica efetuada durante a fase de construção do túnel objeto de estudo.