Previsão estocástica de nível fluviométrico para cidade de Marabá-PA: método de Box-Jenkins

O Município de Marabá- PA, situado na região Amazônica, sudeste do Estado do Pará, sofre anualmente com eventos de enchentes, ocasionados pelo aumento periódico do rio Tocantins e pela situação de vulnerabilidade da população que reside em áreas de risco. A defesa civil estadual e municipal anualmente planeja e prepara equipes para ações de defesa no município. Nesta fase o monitoramento e previsão de eventos de enchentes são importantes. Portanto, com o objetivo de diminuir erros nas previsões hidrológicas para o Município de Marabá, desenvolveu-se um modelo estocástico para previsão de nível do rio Tocantins, baseado na metodologia de Box e Jenkins. Utilizou os dados de níveis diários observados nas estações hidrológicas de Marabá e Carolina e Conceição do Araguaia da Agência Nacional de Águas (ANA), do período de 01/12/ 2008 a 31/03/2011. Efetuou-se o ajustamento de três modelos (M_t, N_t e Y_t), através de diferentes aplicativos estatísticos: o SAS e o Gretl, usando diferentes interpretações do comportamento das séries para gerar as equações dos modelos. A principal diferença entre os aplicativos é que no SAS usa o modelo de função de transferência na modelagem. Realizou-se uma classificação da variabilidade do nível do rio, através da técnica dos Quantis para o período de 1972 a 2011, examinando-se apenas as categorizações de níveis ACIMA e MUITO ACIMA do normal. Para análise de impactos socioeconômicos foram usados os dados das ações da Defesa Civil Estado do Pará nas cheias de 2009 e 2011. Os resultados mostraram que o número de eventos de cheias com níveis MUITO ACIMA do normal, geralmente, podem estar associados a eventos de La Niña. Outro resultado importante: os modelos gerados simularam muito bem o nível do rio para o período de sete dias (01/04/2011 a 07/04/2011). O modelo multivariado N_t (com pequenos erros) representou o comportamento da série original, subestimando os valores reais nos dias 3, 4 e 5 de abril de 2011, com erro máximo de 0,28 no dia 4. O modelo univariado (Y_t) teve bons resultados nas simulações com erros absolutos em torno de 0,12 m. O modelo com menor erro absoluto (0,08m) para o mesmo período foi o modelo M_t, desenvolvido pelo aplicativo SAS, que interpreta a série original como sendo não linear e não estacionária. A análise quantitativa dos impactos fluviométricos, ocorridos nas enchentes de 2009 e 2011 na cidade de Marabá, revelou em média que mais de 4 mil famílias sofrem com estes eventos, implicado em gastos financeiros elevados. Logo, conclui-se que os modelos de previsão de níveis são importantes ferramentas que a Defesa Civil, utiliza no planejamento e preparo de ações preventivas para o município de Marabá.

Análise da incidência de casos de dengue na área urbana de Belém – PA: uma aplicação de modelos espaciais e temporais

Neste trabalho, foi realizado um estudo de mapeamento de áreas de incidência e previsões para os casos de dengue na área urbana de Belém. Para as previsões foi utilizada à incidência de dengue com a precipitação pluviométrica a partir de modelos estatísticos, baseados na metodologia de Box e Jenkins de series temporais. O período do estudo foi de 05 anos (2007-2011). Na pesquisa temos métodos multivariados de series temporais, com uso de função de transferência e modelos espaciais, em que se analisou a existência de autocorrelações espaciais na variável em estudo. Os resultados das análises dos dados de incidência de casos de dengue e precipitação mostraram que, o aumento no número de casos de dengue acompanha o aumento na precipitação, demonstrando a relação direta entre o número de casos de dengue e a precipitação nos anos em estudo. O modelo de previsão construído para a incidência de casos de dengue apresentou um bom ajuste com resultados satisfatórios podendo, neste caso, ser utilizado na previsão da dengue. Em relação à análise espacial, foi possível uma visualização da incidência de casos na área urbana de Belém, com as respectivas áreas de incidência, mostrando os níveis de significância em porcentagem. Para o período estudado observou-se o comportamento e as variações dos casos de dengue, com destaque para quatro bairros: Marco, Guamá, Pedreira e Tapanã, com possíveis influências destes bairros nas áreas (bairros) vizinhas. Portanto, o presente estudo evidencia a contribuição para o planejamento das ações de controle da dengue, ao servir de instrumento no apoio às decisões na área de saúde pública.

Metodologia para o gerenciamento integrado saudável dos resíduos sólidos da bacia da estrada nova do município de Belém/PA

O presente trabalho tem o objetivo de criar uma metodologia para o Gerenciamento Integrado dos Resíduos Sólidos (GIRS) que associa a prática pertinente ao tema, com programas que envolvam a comunidade, no sentido de manter o meio ambiente limpo e saudável, tendo como cenário o município de Belém, especificamente a Bacia Hidrográfica da Estrada Nova (BHEN). Objetiva também identificar porquê, apesar da BHEN possuir coleta de resíduos e serviços de limpeza realizada pela Secretaria Municipal de Saneamento (SESAN), a mesma permanece, constantemente, suja, principalmente, de lixo e entulho lançados nas vias públicas e canais de drenagem dessa bacia. A pesquisa de campo consistiu de entrevistas com os principais atores desse trabalho, a comunidade da BHEN. Inova no município um modelo de programas de participação da população com o nome de Cidadania e Participação Ativa da Comunidade (CIPAC) propondo 20 programas: Mascote da educação ambiental; Boteco em boteco; Eu amo minha cidade; Alô comunidade; TV SOS “Meio ambiente”; Rádio “Desperta comunidade; Coral e teatro “Reciclar”; Educa móvel; Coleta seletiva nas escolas; O meio ambiente pede carona; Centro de memória; A escola do lixo; Conhecer o lixo; Comunidade nota 10; Futuro verde; Coleta seletiva “porta a porta” Implantação dos LEVs; Criação das unidades básicas ecológicas; Criação da central de reciclagem de entulho; Criação das unidades de triagem de materiais recicláveis; Criação das cooperativas de catadores e carroceiros. Faz uma previsão de investimentos para implantação e manutenção desses programas assim como o retorno do investimento aplicado com a implantação. Como resultado, apresenta um novo modelo, baseado na prática, como sustentação para o estabelecimento de uma política municipal, de acordo com a Lei da Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) que tramita no Congresso Nacional. Também foram identificados parâmetros capazes de identificar a inadequação do processo atual de coleta de lixo e dos serviços de limpeza nessa bacia. Esses resultados alcançados permitem concluir que grande parte da população da BHEN não está preparada para aderir a um programa de Gestão de Resíduos Sólidos (GRS), que tenha como ponto de partida o GIRS. O grau de escolaridade e o nível de conhecimento da comunidade não representam obstáculos para isso, mas sim a falta de programas que envolvam a sua participação, a coleta de resíduos e serviços de limpeza urbana corretamente prestados, pois, atualmente, na pesquisa de campo realizada, foram visivelmente reprovados. Finalmente, ainda conclui que somente com a implantação de um GIRS, com apoio do CIPAC o meio ambiente seria consideravelmente beneficiado, mas não resolveria os graves problemas ambientais da BHEN, será necessária a melhoria de todos os sistemas de infra-estrutura urbana nessa importante bacia, para um efeito realmente mais saudável. É importante destacar que, no momento atual, as propostas apresentadas por este trabalho são consideradas bastante oportunas, pois com o inicio da implantação do Programa de Recuperação Urbano-Ambiental da Bacia da Estrada Nova (PROMABEM) pela Administração Municipal financiado pelo Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID), os problemas sanitários e ambientais dessa importante bacia têm grande probabilidade de ser resolvidos.

Aplicação da metodologia neoclássica da demanda tudo ou nada como subsídio à cobrança pelo uso dos recursos hídricos

O problema mundial da escassez de água tem induzido muitos países a adotar, além de outras medidas, instrumentos econômicos para reverter essa situação. Um exemplo de instrumento desse tipo é a cobrança pelo uso dos recursos hídricos. Sugere-se a implementação desse instrumento no Estado do Pará, onde ainda há abundância de recursos hídricos. Com base em pesquisa bibliográfica sobre as experiências nacionais e internacionais de adoção desse instrumento de gestão e em métodos econômicos de cobrança pelo uso dos recursos hídricos aplicados no Brasil, é realizada a aplicação da metodologia da demanda “tudo ou nada” no objeto de estudo – a bacia hidrográfica dos lagos Água Preta e Bolonha, no município de Belém. Alguns países como a França e a Alemanha, são exemplos bem-sucedidos desse processo. No Brasil, os Estados de São Paulo e Ceará, devido à grande escassez, foram os primeiros a incluir a cobrança como prioridade em seus sistemas de gestão de recursos hídricos. Porém, essa prática de resolução dos problemas, implementada somente nos momentos críticos, tem onerado de forma significativa as economias envolvidas. Para a aplicação da metodologia nos lagos Água Preta e Bolonha, tomou-se como base um trabalho semelhante realizado na bacia do rio Pirapama, no Estado de Pernambuco. Conclui-se com este trabalho que a metodologia da demanda “tudo ou nada” pode ser aplicada em regiões de abundância hídrica.

A história da matemática como metodologia de ensino da matemática: perspectivas epistemológicas e evolução de conceitos

Somos frequentemente tachados de uma população sem memória, não por não termos passado, isso seria absurdo sendo que nossa pátria é responsável por várias construções culturais e conquistas científico-tecnológicas. O problema reside no caráter de negligência que a maioria da população está habituada quando da conservação dos bons valores e saberes. Sendo assim, muitas atividades e procedimentos são tratados com descaso por esta parte da população. Não estamos tratando aqui apenas da população com pouco ou nenhum acesso à educação, mas das classes intelectualizadas que confiam na ciência como algo acabado e sem fundamentação histórica, uma vez que primam pelos resultados obtidos e não pelos meios de construção destes conhecimentos. É neste contexto que julgamos se justificar nossa asserção epistemológica. Possuímos o entendimento de que nada relacionado ao processo de ensino deve ser tratado sem uma formação conceitual paltada na sua história. Isto por acreditarmos que somente após um ato de reflexão sobre as ações praticadas no cotidiano acadêmico, podemos perceber as devidas relações incorporadas ao campo da consciência pessoal, social e cultural. Tendo incorporado tal ideal, sentimos a necessidade de respaldo no certame da Educação Matemática, mais especificamente em se tratando da defesa da História da Matemática como metodologia de ensino. Para tanto investigamos por meio de um questionário as posições quanto à educação, à história e à matemática de diversos professores da rede pública e particular de ensino. Os pensamentos destes professores foram de grande importância para moldar as formas com que abordaríamos nossa defesa da história como metodologia de ensino da matemática. Julgamos importante, ainda, explicitar nossa maneira de conceber a reflexão por meio da construção do conhecimento, sendo este tratado tanto em cunho filosófico como psicológico. A construção da dissertação não estaria completa se não discutíssemos as formas de percepção da história no decorrer dos tempos e a nossa concepção da história como metodologia de ensino. Por isso fizemo-lo, com a esperança de estarmos contribuindo para a melhoria da postura dos professores de matemática em sala de aula e da consciência de que devemos ter memória da construção de nossos saberes.

DesG: uma nova metodologia para intervenção e coleta de dados magnetotelúricos

Esta tese apresenta duas contribuições para a interpretação geofísica, voltadas ao Método Magnetotelúrico. A primeira trata de uma nova abordagem para a interpretação MT, denominada MÉTODO DESCRITIVO-GEOLÓGICO (DesG), em alusão à incorporação explícita de informação a priori de correlação fácil com a descrição geológica tradicional. O intérprete define por meio de elementos geométricos (pontos e linhas) o arcabouço de feições geológicas bem como fornece valores de resistividade aos corpos geológicos presumidos. O método estima a distribuição de resistividade subsuperficial em termos de fontes anômalas próximas aos elementos geométricos, ajustando as respostas produzidas por estes corpos às medidas de campo. A solução obtida fornece então informações que podem auxiliar na modificação de algumas informações a priori imprecisas, permitindo que sucessivas inversões sejam realizadas até que a solução ajuste os dados e faça sentido geológico. Entre as características relevantes do método destacam-se: (i) os corpos podem apresentar resistividade maior ou menor do que a resistividade do meio encaixante, (ii) vários meios encaixantes contendo ou não corpos anômalos podem ser cortados pelo perfil e (iii) o contraste de resistividade entre corpo e encaixante pode ser abrupto ou gradativo. A aplicação do método a dados sintéticos evidencia, entre outras vantagens, a sua potencialidade para estimar o mergulho de falhas com inclinação variável, que merece especial interesse em Tectônica, e delinear soleiras de diabásio em bacias sedimentares, um sério problema para a prospecção de petróleo. O método permite ainda a interpretação conjunta das causas do efeito estático e das fontes de interesse. A aplicação a dados reais é ilustrada tomando-se como exemplo dados do COPROD2, cuja inversão produziu soluções compatíveis com o conhecimento geológico sobre a área. A segunda contribuição refere-se a desenho de experimento geofísico. Por meio de indicadores diversos, em especial a matriz densidade de informação, é mostrado que a resolução teórica dos dados pode ser estudada, que guia o planejamento da prospecção. A otimização do levantamento permite determinar os períodos e as posições das estações de medida mais adequados ao delineamento mais preciso de corpos cujas localizações são conhecidas aproximadamente.

Nova metodologia para análise e síntese de sistemas de aterramento complexos utilizando o método lN-FDTD, computação paralela automática e redes neurais artificiais

Neste trabalho, o método FDTD em coordenadas gerais (LN-FDTD) foi implementado para a análise de estruturas de aterramento com geometrias coincidentes ou não com o sistema de coordenadas cartesiano. O método soluciona as equações de Maxwell no domínio do tempo, permitindo a obtenção de dados a respeito da resposta transitória e de regime estacionário de estruturas diversas de aterramento. Uma nova formulação para a técnica de truncagem UPML em coordenadas gerais, para meios condutivos, foi desenvolvida e implementada para viabilizar a análise dos problemas (LN-UPML). Uma nova metodologia baseada em duas redes neurais artificiais é apresentada para a deteccão de defeitos em malhas de terra. O software FDTD em coordenadas gerais foi testado e validado para vários casos. Uma interface gráfica para usuários, chamada LANE SAGS, foi desenvolvida para simplificar o uso e automatizar o processamento dos dados.

Metodologia para implementação do MPS.BR utilizando o ambiente webapsee

Uma série de iniciativas para melhoria do processo de software surgiu recentemente visando melhorar a qualidade e a produtividade em organizações de desenvolvimento de software. Alguns modelos e normas têm buscado a implantação de melhorias no processo de desenvolvimento de software, o MPS.BR é um deles. Esse modelo de melhoria de processo é voltado para as micro, pequenas e médias empresas, de forma a atender as suas necessidades de negócio e foi o modelo escolhido para ser explorado nesse trabalho. Várias são as vantagens adquiridas com a implantação de um modelo de melhoria, umas delas é a definição de um processo sistemático de desenvolvimento de software, que auxilie tanto na qualidade e produtividade do processo quanto na qualidade do produto desenvolvido. Com um modelo de processo definido a organização pode contar com diversos benefícios associados à padronização, como, por exemplo, a otimização, a redução de custos com retrabalho, a redução de defeitos nos produtos, dentre outros. Mas não existem modelos prontos que possam ser aplicados diretamente a uma empresa específica de desenvolvimento de software e, por isso, é necessário modelar o processo, customizando-o, com o objetivo final de gerar um modelo que adequadamente represente o processo da organização. Uma das dificuldades para a implantação de modelos como o MPS.BR é a falta de metodologia que mostre como a implantação de melhoria deve ser feita e não apenas o que deve ser feito. Este trabalho propõe uma metodologia para a implementação do modelo MPS.BR baseada no modelo de implantação IDEAL, através de uma ferramenta específica, chamada WebAPSEE. A metodologia foi experimentada no CTIC - Centro de Tecnologia da Informação e Comunicação da UFPA que ao final do trabalho foi avaliado Nível G do MPS.BR.

Metodologia para diagnosticar a qualidade de energia elétrica referente à distorção harmônica em sistema trifásico de baixa tensão utilizando lógica fuzzy

Este trabalho ressalta a importância de monitorar e diagnosticar a qualidade de energia elétrica sob a ótica das distorções harmônicas presente nas instalações elétricas em sistema trifásico de baixa tensão através de uma proposta metodológica para analisar e diagnosticar o nível dos distúrbios harmônico avaliando o indicador total de distorção harmônica (THD), apoiado por um sistema especialista baseado em um sistema de inferência Fuzzy.

Metodologia para o despacho de potência reativa visando o controle de tensão baseado em algoritmos genéticos

Este trabalho tem como objetivo apresentar um aplicativo para auxiliar no planejamento de sistemas elétricos, através de uma metodologia para controle de tensão e minimização das perdas, através da otimização da injeção de reativos, mantendo a tensão nos barramentos dentro de limites pré estabelecidos. A metodologia desenvolvida é baseada em um sistema hibrido, que utiliza inteligência computacional baseada em um algoritmo genético acoplado a um programa de fluxo de carga (ANAREDE), que interagem para produzir uma solução ótima. Os resultados obtidos mostram que a técnica baseada no algoritmo genético é bem adequada ao tipo de problema ora tratado referente a minimização de perdas reativas e a melhoria do perfil da tensão em redes elétricas, sendo este atualmente um problema crítico em parte do Sistema Interligado Nacional (SIN).

Metodologia de auxílio na tomada de decisão na formação de conjuntos de unidades consumidoras de energia elétrica

A edição dos procedimentos de distribuição de energia elétrica (PRODIST) confirmou a análise comparativa entre empresas de distribuição de energia elétrica estabelecida pela Resolução 024/2000 como base para o estabelecimento das metas dos indicadores de continuidade DEC (Índice de Duração Equivalente de Interrupção por Consumidor) e FEC (Índice de Frequência Equivalente de Interrupção por Consumidor). O estabelecimento das metas é influenciado diretamente pela definição dos conjuntos de unidades consumidoras das empresas de distribuição de energia elétrica, portanto, é de interesse das empresas distribuidoras uma boa definição desses conjuntos. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia baseada em técnicas de aprendizado de máquina que auxilie as empresas de distribuição de energia elétrica na tomada de decisão da definição de conjuntos de unidades consumidoras objetivando melhor compatibilidade das metas para os indicadores de DEC e FEC com a realidade dos conjuntos em relação às características ambientais e de infra-estrutura da área de concessão da empresa distribuidora.

Análise de metodologia baseada no sistema personalizado de instrução num curso introdutório de eletromagnetismo

Apesar de fundamentais para a aprendizagem, o estímulo à postura ativa do aluno (versus o de apenas ouvinte), o respeito ao ritmo individual de aprendizagem, as avaliações formativas e o provimento de feedback sistemático ao aluno estão freqüentemente fora das salas de aula nas escolas e universidades. Uma estratégia para trazer tais características para as salas de aula é através do ensino individualizado. Um dos procedimentos de ensino individualizado mais documentados e aplicados é o Sistema Personalizado de Instrução (SPI) de Fred S. Keller. Intensamente usado na década de 70, milhares de artigos foram publicados sobre o SPI, provendo extensa evidência empírica sobre os seus resultados, os quais, em geral, são superiores a outras formas de ensino. Apesar disto, a aplicação do método entrou em declínio na década de 80. Dentre as razões para isto, podemos destacar a quantidade de esforço inicial necessário para se construir um curso baseado no SPI, a possível resistência por parte dos professores e educadores devido à mudança do papel do professor de transmissor do conhecimento para orientador e a logística necessária para prover feedback sistemático aos alunos. Vale ressaltar que, independente de quais fatores contribuíram para o declínio na utilização do SPI, sua eficiência é inquestionável. Neste trabalho, analisamos uma metodologia de ensino individualizado baseada no SPI de Keller, experimentada no contexto de um curso introdutório de eletromagnetismo para alunos de Física do terceiro semestre letivo da Universidade Federal do Pará. A metodologia empregou características do SPI, respeitando as características da disciplina como a presença de cálculos longos e ausência de monitores. Obtivemos indícios de que, apesar das modificações introduzidas, a aplicação desta metodologia pode trazer vários dos resultados positivos obtidos com a aplicação do SPI de Keller.

Aplicação de uma metodologia de lógica fuzzy à gestão de estoques: um estudo de caso em uma instituição pública

Este trabalho apresenta uma proposta de aplicação de uma metodologia de lógica fuzzy à gestão de estoques de uma instituição pública da administração federal, localizada em Manaus-AM. Inicialmente, é realizada uma revisão da literatura sobre logística e gestão de suprimentos. Em seguida, são abordados assuntos relativos à gestão de estoques. Após isto, são discutidos tópicos referentes à Lógica Fuzzy. A metodologia proposta possibilitará um melhor controle do estoque, uma vez que serão substituídos os tradicionais métodos quantitativos de gerenciamento de estoques. Os dados utilizados foram coletados diretamente do almoxarifado da instituição em estudo, e referem-se à movimentação de estoque de um determinado item, durante o ano de 2009. A utilização da lógica fuzzy tem despertado, cada vez mais, a atenção de pesquisadores de diversas áreas do conhecimento, sendo, porém, que o grande desafio que se coloca aos mesmos é a modelagem dos dados coletados, em virtude do apoio computacional necessário a sua aplicação. A interação com os valores observados, operados pelas regras da lógica fuzzy permite um melhor controle das ações de um almoxarifado, tais como atendimento, reposição e licitação, uma vez que lida com situações de incerteza e subjetividade. A metodologia desenvolvida mostra-se apta a indicar de uma forma melhor a realização das citadas ações, sendo capaz de operacionalizar de forma automatizada o controle e o gerenciamento do estoque.

Aumento da produtividade: utilizando a metodologia Six Sigma e Lógica Fuzzy, um estudo de caso em uma empresa do Pólo Industrial de Manaus – PIM

Este trabalho utiliza a metodologia six sigma com o objetivo de aumentar a produtividade da Linha de LCD (Liquid Crystal Display) em uma fábrica do Pólo Industrial de Manaus - PIM e um sistema de inferência fuzzy para mensurar o aumento dessa produtividade, onde foram identificados vários parâmetros baseados na metodologia six sigma. Dentre os quais, conforme grau de relevância dos especialistas deste estudo, pode-se destacar: desperdícios, capacidade produtiva e estudo de tempos. Ressaltando ainda que o sistema proposto seja de grande importância para profissionais e pesquisadores da gestão da produção, os quais desejam resultados que reduzam custos e conseqüentemente aumente os lucros da organização.

Modelos para previsão de carga a curto prazo através de redes neurais artificiais com treinamento baseado na teoria da informação

O conhecimento prévio do valor da carga é de extrema importância para o planejamento e operação dos sistemas de energia elétrica. Este trabalho apresenta os resultados de um estudo investigativo da aplicação de Redes Neurais Artificiais do tipo Perceptron Multicamadas com treinamento baseado na Teoria da Informação para o problema de Previsão de Carga a curto prazo. A aprendizagem baseada na Teoria da Informação se concentra na utilização da quantidade de informação (Entropia) para treinamento de uma rede neural artificial. Dois modelos previsores são apresentados sendo que os mesmos foram desenvolvidos a partir de dados reais fornecidos por uma concessionária de energia. Para comparação e verificação da eficiência dos modelos propostos um terceiro modelo foi também desenvolvido utilizando uma rede neural com treinamento baseado no critério clássico do erro médio quadrático. Os resultados alcançados mostraram a eficiência dos sistemas propostos, que obtiveram melhores resultados de previsão quando comparados ao sistema de previsão baseado na rede treinada pelo critério do MSE e aos sistemas previsores já apresentados na literatura.