Um método para classificação de imagens de satélite usando Transformada Cosseno Discreta com detecção e remoção de nuvens e sombras

Apresenta-se nesta dissertação a proposta de um algoritmo supervisionado de classificação de imagens de sensoreamento remoto, composto de três etapas: remoção ou suavização de nuvens, segmentação e classificação.O método de remoção de nuvens usa filtragem homomórfica para tratar as obstruções causadas pela presença de nuvens suaves e o método Inpainting para remover ou suavizar a preseça de sombras e nuvens densas. Para as etapas de segmentação e classificação é proposto um método baseado na energia AC dos coeficientes da Transformada Cosseno Discreta (DCT). O modo de classificação adotado é do tipo supervisionado. Para avaliar o algioritmo foi usado um banco de 14 imagens captadas por vários sensores, das quais 12 possuem algum tipo de obstrução. Para avaliar a etapa de remoção ou suavização de nuvens e sombras são usados a razão sinal-ruído de pico (PSNR) e o coeficiente Kappa. Nessa fase, vários filtros passa-altas foram comparados para a escolha do mais eficiente. A segmentação das imagens é avaliada pelo método da coincidência entre bordas (EBC) e a classificação é avaliada pela medida da entropia relativa e do erro médio quadrático (MSE). Tão importante quanto as métricas, as imagens resultantes são apresentadas de forma a permitir a avaliação subjetiva por comparação visual. Os resultados mostram a eficiência do algoritmo proposto, principalmente quando comparado ao software Spring, distribuído pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).

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.

Modelagem de comunicações móveis com a utilização de series temporais e geoestatísticas

O presente trabalho apresenta os resultados da modelagem de canal de propagação baseado em séries temporais multivariadas com a utilização de dados coletados em campanhas de medição e as principais características da urbanização de onze vias do centro da cidade de Belém-Pa. Modelos de função de transferência foram utilizados para avaliar efeitos na série temporal da potência do sinal recebido (dBm) que foi utilizada como variável resposta e como variáveis explicativas a altura dos prédios e as distâncias entre os prédios. Como nos modelos em séries temporais desconsideram-se as possíveis correlações entre amostras vizinhas, utilizou-se um modelo geoestatístico para se estabelecer a correção do erro deste modelo. Esta fase do trabalho consistiu em um conjunto de procedimentos necessários às técnicas geoestatísticas. Tendo como objetivo a análise em duas dimensões para dados espacialmente distribuídos, no que diz respeito à interpolação de superfícies geradas a partir das mostras georreferenciadas obtidas dos resíduos da potência do sinal recebido calculados com o modelo em séries temporais. Os resultados obtidos com o modelo proposto apresentam um bom desempenho, com erro médio quadrático na ordem de 0,33 dB em relação ao sinal medido, considerando os dados das onze vias do centro urbano da cidade de Belém/Pa. A partir do mapa de distribuição espacial da potência do sinal recebido (dBm), pode se identificar com facilidade as zonas infra ou supra dimensionadas em termos desta variável, isto é, beneficiadas ou prejudicadas com relação a recepção do sinal, o que pode resultar em um maior investimento da operadora (concessionária de telefonia celular móvel) local naquelas regiões onde o sinal é fraco.

Simultaneous spectrometric determination of Cu2+, Mn2+ and Zn2+ in polivitaminic/polimineral drug using SPA and GA algorithms for variable selection

Este artigo apresenta uma aplicação do método para determinação espectrofotométrica simultânea dos íons divalentes de cobre, manganês e zinco à análise de medicamento polivitamínico/polimineral. O método usa 4-(2-piridilazo) resorcinol (PAR), calibração multivariada e técnicas de seleção de variáveis e foi otimizado o empregando-se o algoritmo das projeções sucessivas (APS) e o algoritmo genético (AG), para escolha dos comprimentos de onda mais informativos para a análise. Com essas técnicas, foi possível construir modelos de calibração por regressão linear múltipla (RLM-APS e RLM-AG). Os resultados obtidos foram comparados com modelos de regressão em componentes principais (PCR) e nos mínimos quadrados parciais (PLS). Demonstra-se a partir do erro médio quadrático de previsão (RMSEP) que os modelos apresentam desempenhos semelhantes ao prever as concentrações dos três analitos no medicamento. Todavia os modelos RLM são mais simples pois requerem um número muito menor de comprimentos de onda e são mais fáceis de interpretar que os baseados em variáveis latentes.

Variação espaço-temporal do zooplâncton em diferentes ambientes do médio Rio Xingu-PA

Estudos relacionados à variação espacial e sazonal das comunidades zooplanctônicas de um trecho do médio Rio Xingu, no Estado do Pará, foram realizados em dois ambientes de lagos e de canal. As coletas foram realizadas com periodicidade mensal durante um ciclo anual, estimando-se os parâmetros:diversidade, densidade, biomassa, produção secundária e os grupos funcionais de cada localidade (lago, remanso e corredeira). Um total de 166 espécies pertencentes principalmente a três grupos taxonômicos foi registrado para todos os ambientes: Rotifera 141 espécies; Cladocera com 20 espécies; e Copepoda com cinco espécies. A maior densidade numérica foi de Rotifera no período de seca, com diminuição na cheia. As estimativas do número esperado de espécies baseado nas curvas de rarefação mostrou que a diversidade zooplanctônica no lago Pimental, ambientes de remanso e corredeiras, não atingiram a assíntota para a riqueza total de espécies coletadas. Para o Lago da Ilha Grande, a riqueza foi menor em relação aos outros ambientes estudados, e atingiu a assíntota no décimo segundo mês de coleta. A densidade total média (org.m-3) do zooplâncton, para os ambientes de canal do rio, nos pontos de Boa Esperança e Arroz Cru, apresentou uma variação sazonal com os maiores valores para o período da seca, sendo que os rotíferos constituíram o grupo taxonômico melhor representado em termos de densidade. A biomassa total seca apresentou uma variação de 0,063 a 2,2 g.m-2. O lago da Ilha Grande foi o ambiente que apresentou maior dispersão na biomassa com valores de 0,39 a 1,2 g.m-2 no período da cheia e 0,66 g.m-2 para período da seca. Sete grupos foram encontrados em 35% de similaridade entre os ambientes estudados na variação sazonal. O grupo formado por organismos do Lago de Pimental no período de cheia foi o mais dissimilar. De acordo com a análise de similaridade das porcentagens (SIMPER), houve uma similaridade interna média, no período da cheia, dos ambientes de corredeira com aproximadamente 58%; remanso com similaridade média de 48% e de Lago, apresentando uma baixa similaridade interna de 23%. A dissimilaridade foi maior entre os ambientes de corredeira e lago, ambos no período de cheia (70%). A Análise de similaridade bifatorial indicou que não há diferenças significativas entre os ambientes estudados (ANOSIM r = 0,263; P = 0,2). Os lagos foram os que apresentaram comunidades vi zooplanctônicas estatisticamente diferenciadas dos demais ambientes no médio Rio Xingu. Para os ambientes estudados, as principais espécies encontradas apresentaram diferentes hábitos alimentares, sendo estas detritívoras, filtradoras e onívoras. Os resultados obtidos para os ambientes aquáticos do médio Rio Xingu mostraram um padrão de maior diversificação dos Rotifera e dos Cladocera, confirmando os estudos para outros ambientes amazônicos, onde ao que parece, ocorre esta tendência independentemente do tipo de águas dentro da classificação de Sioli. Os distintos ambientes apresentaram uma redução na densidade do zooplâncton, que acompanharam o aumento do volume das águas do rio, e que pode estar associada com o forte efeito diluidor das águas pelo aumento do nível do rio, e por sua vez, um efeito perturbador na estabilidade dos ambientes de lago.

Identidade multifacetada: a reconstrução do "ser indígena" entre os Juruna do médio Xingú

Os Juruna habitam as terras do vale do rio Xingu, pelo que se pode comprovar, desde o século XVII. Após sucessivos contatos interétnicos, eles passaram por processos de "descaracterização" do ponto de vista cultural. Hoje, encontram-se vivendo em diferentes situações socioespaciais, desde aqueles que habitam a Terra Indígena Paquiçamba, aos que estão espalhados pelo Beiradão na Volta Grande do Xingú e aos que moram na periferia da cidade de Altamira. Recentemente, os Juruna deram início a um processo de externalização da identidade indígena, e realizam isso por meio de documentos e da oralidade acerca de sua história, de ritos e manifestações artísticas diversas, o que é objeto deste trabalho. A pesquisa revela a constituição de uma identidade multifacetada, que é impulsionada pelas diferentes realidades em que se encontram.

O quadro de escrever como recurso facilitador de interação e aprendizagem dos alunos no processo de avaliação

Esse estudo teve como objetivos: 1. Investigar os resultados da aprendizagem dos alunos, decorrente de uma experiência de avaliação, usando como recurso facilitador o quadro de escrever. 2. Utilizar procedimentos que possibilitem a participação do aluno nas atividades avaliativas desenvolvidas no quadro de escrever. Foi desenvolvida em uma turma do 1º ano do Ensino Médio, em escola pública federal do estado do Pará. Os resultados indicam que o uso do quadro de escrever de forma interativa, facilita a aprendizagem dos alunos quando considerados aspectos didático-pedagógicos inerentes às tendências em Educação Matemática, tais como a avaliação diagnóstica, a interação social, o contrato didático, o erro e os obstáculos epistemológicos. Por fim, conclui-se que o quadro de escrever deve ser ressignificado na prática pedagógica do professor de matemática.

Leitura e gêneros textuais em livros didáticos de língua inglesa do Ensino Médio

Esta pesquisa, apoiada em uma abordagem de gêneros textuais, teve como objetivo analisar a questão das atividades de compreensão escrita nos livros didáticos de Língua Inglesa do Ensino Médio. Para tanto, buscou verificar se as atividades de leitura procuram trabalhar o gênero de uma maneira comunicativa. Para isso, examinamos os gêneros, os tipos de atividades e os tipos de perguntas de compreensão escrita presentes em dois livros didáticos. Além disso, o presente estudo objetivou investigar em que medida as estratégias de leitura foram trabalhadas, explícita ou implicitamente, como um instrumento que facilita a construção de sentidos dos textos. A metodologia de pesquisa adotada foi a descrição focalizada (Larsen-Freeman e Long, 1991) que buscou selecionar dois livros didáticos constituídos em volume único, publicados em 2004 e trabalhados em escolas particulares na cidade de Belém. Este estudo fundamentou-se nos construtos teóricos sobre gênero textual (Bakhtin [1952-53] 2003; Swales, 1990,1992 e 1998; Marcuschi, 2002, 2003, 2004 e 2005; Ramos, 2004 e outros), sobre o ensino de leitura em língua inglesa (Dias, 2002, 2005; Grabe e Stoller, 2001, 2002; Koda, 2005 e outros) e sobre o livro didático de língua inglesa (Day e Park, 2005; Garinger, 2001; Souza, 1999 e outros). Além disso, retomamos as orientações relacionadas ao ensino de leitura em língua inglesa provenientes dos Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio para a Língua Estrangeira (PCNEM-LE, 2000, 2002 e 2004). Os resultados mostraram que os livros didáticos não favorecem as atividades para a construção de sentidos na compreensão escrita de uma forma comunicativa, além de não tomar os gêneros como objetos de ensino. A construção dos sentidos é de fato escamoteada pela tradução (ou cópia) de informações do texto. Os resultados da análise evidenciam, ainda, o uso implícito das estratégias de leitura, sem uma conscientização que favoreça a busca de informação de forma mais crítica e significativa para a aprendizagem do aluno. Esses resultados têm implicações pedagógicas, principalmente porque urge a criação de espaço no cenário educacional brasileiro para que se repense e se reflita sobre o uso do livro didático no contexto de ensino e aprendizagem de Língua Inglesa como língua estrangeira.

As analogias como instrumentos úteis para o ensino do conteúdo químico no nível médio

A importância da analogia no processo ensino-aprendizagem é assunto trabalhado exaustivamente por vários autores, embora existam algumas limitações associadas ao seu uso. O trabalho apresentado, que se insere numa investigação qualitativa, que procura verificar a utilidade das analogias no processo ensinoaprendizagem dos conteúdos de química no ensino médio, teve como objetivo mostrar como os professores fazem uso do processo analógico em suas explanações sobre modelos atômicos. O estudo foi realizado com três professores de química de uma escola pública de Belém. Os principais resultados apontam para diversas dificuldades dos professores na produção e exploração de analogias, que parecem estar estreitamente relacionadas com a dificuldade que os alunos apresentam em assimilar os conceitos químicos, o que, em geral, culmina com a má escolha dos análogos a serem explorados durante as aulas, tornando ineficaz o uso desses procedimentos.

Interdisciplinaridade e contextualização no novo ensino médio: conhecendo obstáculos e desafios no discurso dos professores de ciências

Nessa pesquisa discuto os desafios do novo ensino médio na ótica dos professores de ciências, sobretudo os que dizem respeito à proposta de ensino pautado na interdisciplinaridade e na contextualização. Para tanto, esse estudo foi desenvolvido tendo em vista responder como os professores estão lidando no contexto de suas práticas com os novos princípios do ensino médio e que desafios precisam ser enfrentados para a implementação da interdisciplinaridade e da contextualização no ensino, na percepção dos professores de ciências. Para abordar as questões norteadoras e atingir os objetivos propostos neste estudo, lancei mão da pesquisa documental, objetivando a leitura da legislação que deu suporte à refonna do ensino médio, e da pesquisa bibliográfica para abordar os conceitos centrais dessa pesquisa. Além disso, entrevistei professores das disciplinas Química, Física e Biologia através da entrevista estruturada. Os resultados da investigação evidenciaram relativo desconhecimento dos princípios da reforma preconizados nos documentos oficiais, pela maioria dos entrevistados. Entretanto, os professores não se mostraram alheios às discussões relacionadas à interdisciplinaridade e a contextualização, o que não significa que esses sujeitos revelem formas complexas de lidar com esses conceitos ou que implementem ações conscientemente elaboradas, tendo em vista o ensino interdisciplinar e contextualizado. Predomina, nas concepções dos professores, uma visão instrumental da interdisciplinaridade e da contextualização, em consonância com a concepção apresentada nos textos oficiais. Quanto aos desafios percebidos pelos professores para a implementação da interdisciplinaridade e da contextualização no ensino, estes ficaram circunscritos à sua dimensão contextual, isto é, os problemas estruturais da escola pública e os limites de espaço e tempo. A dimensão conceitual dos termos em questão, bem como os limites advindos da formação dos educadores, foram perifericamente problematizados.

Modelando matematicamente questões ambientais relacionadas com a água a propósito do ensino-aprendizagem de funções na 1ª série do ensino médio

Este trabalho apresenta uma forma possível de se conceber e materializar a Modelagem Matemática como método de ensino-aprendizagem em cursos regulares. Tal perspectiva de Modelagem foi organizada após considerações feitas sobre os obstáculos já apontados por aqueles que nos antecederam na área. Para observar como a professora e os alunos se envolvem em atividades de Modelagem e discutir, à luz de todo o conhecimento já produzido por pesquisas anteriores, os efeitos desse envolvimento para a prática docente no referido método, para a formação geral do educando bem como para o processo de ensino-aprendizagem da Matemática, a proposta de Modelagem foi aplicada em uma turma de primeira série do ensino Médio e avaliada quanto à produção de aprendizagens significativas de funções polinomiais do 10 e 20 graus, função exponencial e logaritmos, com enfoques de ferramentas para a compreensão de questões ambientais relacionadas com a água. Os resultados obtidos apontam que o ensino por Modelagem pode levar o aluno a tomar-se co-participe de seu processo de ensino-aprendizagem e, por conseqüência, ter sua aprendizagem signifIcativa facilitada. Por outro lado, para o professor, entre o reconhecimento das vantagens quanto à utilização da Modelagem para o ensino e a sua aplicação, existe um caminho permeado de estudo e de pesquisa, que, para ser trilhado precisa de disposição e audácia para vencer os obstáculos que se afigurem.

A propriedade distributiva da multiplicação: uma visão diagnóstica do processo

O objetivo deste estudo foi investigar a aplicação da propriedade distributiva da multiplicação nos contextos, numérico, algébrico e na resolução de problemas por alunos da Educação Básica de uma escola pública de Belém averiguando em que medida a aplicação da propriedade distributiva relaciona-se a dificuldades na aprendizagem matemática. Destacamos nesta investigação a avaliação diagnóstica e o erro como estratégia didática, como contribuições hermenêuticas no que tange às formas de verificar o processo de apropriação do conhecimento matemático. O estudo envolveu sujeitos de quinta e sétima séries do Ensino Fundamental e alunos do primeiro ano do Ensino Médio, num universo de quarenta e cinco sujeitos. A coleta foi realizada em dois momentos através de um teste apresentando três blocos de questões num total de treze situaçõesproblemas. Os procedimentos dos sujeitos quanto à aplicação da propriedade distributiva foram descritos em uma perspectiva de análise qualitativa. Os protocolos apresentados estiveram em função de buscar padrões de comportamento do entendimento dos sujeitos sobre a propriedade distributiva, bem como elucidar situações as quais denominamos de obstáculos didáticos. Como resultado, foi evidenciado que os alunos apresentaram dificuldade em trabalhar com a aplicação da propriedade distributiva quando esta se encontra no contexto de resolução de problemas, bem como, conteúdos como soma algébrica, estudos das variáveis, termos não semelhantes não são de domínio da maioria dos alunos.

Negro e ensino médio: representações de professores acerca de relações raciais no currículo

Este estudo constituiu-se numa análise das representações de professores acerca de relações raciais no currículo escolar do Ensino Médio. A análise fora produzida a partir do conceito de Representações na perspectiva de Roger Chartier (1990;1991) e dos estudos contemporâneos sobre as relações raciais e a educação. Associado a esse conceito, utilizamos como caminho metodológico a Análise do Discurso (BARDIN,1977; ORLANDI, 2004), envolvendo duas etapas. A primeira foi a análise dos documentos oficiais e documentos escolares com o objetivo de compreender a materialização dos discursos nos quais as formas simbólicas foram produzidas e reproduzidas pela Escola de Ensino Médio, à qual se buscou integrar técnicas de análise de discurso. A segunda refere-se à análise dos documentos orais, constituídos de discursos dos professores do Ensino Médio. Os resultados da análise dos documentos orais nos levam a inferir duas dimensões: a primeira corresponde ao processo de educação anti-racista, que dependerá da subversão dos professores no tocante às representações eivadas de preconceitos, velados ou não, presentes em sua prática pedagógica, o que influenciará no desempenho dos alunos; a segunda diz respeito à necessidade de o professor (des)naturalizá-las pedagogicamente. No entanto, tal alteração somente será possível à medida que o professor desenvolva um cabedal de conhecimentos para o enfrentamento da questão na sala de aula por meio do currículo, reconhecendo sua singularidade teórica e processual. Além disto, concluímos que os professores das disciplinas História, Artes e Literatura ainda não estão integrando suas ações pedagógicas voltadas para o atendimento da Lei n 10.639/03

A prática de ensino de física no ensino médio e o conceito de proporcionalidade: conexão fundamental na construção e (re)construção de conhecimentos

Nesta dissertação buscou-se refletir sobre as dificuldades de professores e alunos com relação ao ensino e à prendizagem de Física no ensino médio (EM). Construída à luz da Teoria Antropológica do Didático de Yves Chevallard, esta dissertação teve por objetivo apontar caminhos para a construção de nova(s) praxeologia(s) que considerem a (re)ligação/articulação dos vários conteúdos de Física, principalmente os do primeiro ano do EM, com a Matemática, evocando particularmente os conceitos de proporcionalidade e a regra de três algebrizada, para auxiliar na compreensão dos fenômenos físicos observáveis no dia-a-dia. Por meio de entrevista semi estruturada com 5 (cinco) professores que lecionam Física no ensino médio, em São Miguel do Guamá, estado do Pará, buscou-se entender, que tipo de relação estes estabeleciam entre a Física e os conceitos de proporcionalidade e destes com os fenômenos físicos. Por meio da análise das entrevistas constatou-se que a articulação entre a Física e a Matemática, com a intenção de compreender os fenômenos físicos, não era comum na prática de ensino dos professores de Física no ensino médio.

Buscando significações na aprendizagem de inglês no ensino médio: uma experiência de fomento de autonomia

Apresenta resultados de uma pesquisa investigativa realizada no campo do ensino e aprendizagem de línguas buscando desenvolver a autonomia do aluno referente à aquisição do conhecimento de língua inglesa em uma escola rural. Este trabalho derivou da necessidade de tornar significativa a aprendizagem de inglês levando em consideração também a motivação como um elemento importante na construção desse conhecimento. Do ponto de vista teórico foram relevantes as contribuições de e Harmer (2001), Brown e Jacob (apud WILLIAN et al, 2004) sobre motivação; Holec (apud PAIVA, 2005), Little (1991), Dickinson (1994) Benson (2001) e Paiva (2007) no que se refere à autonomia no ensino e aprendizagem de línguas. Do ponto de vista metodológico, as contribuições de Hadley (2004) e Viana (2007) foram importantes para o direcionamento dos procedimentos de constituição dos dados à luz dos estudos da pesquisa-ação. Este trabalho foi realizado por mim enquanto professora e pesquisadora, coletando os dados em minha sala de aula com uma turma de Ensino Médio composta por vinte e oito alunos do primeiro ano do turno da noite em uma escola pública na cidade de São Francisco do Pará. A análise dos dados permitiu afirmar que uma aprendizagem significativa deve partir de situações que envolvam os alunos em condições de uso da língua. Ele também mostrou que situação de uso da língua em contexto real faz a aprendizagem ter mais sentido para os alunos ao mesmo tempo em que adotam autonomia. A atividade que conduziu este estudo foi chamada de foi Posters' show cujo objetivo desenvolver nos alunos comportamentos diferenciados em relação à aprendizagem. Pois, em se tratando de autonomia, a vivência dos alunos, a experiência, e a responsabilidade na situação de aprendizagem são mais importantes do que o domínio das regras gramaticais ou mesmo do conteúdo programático anual destinado à cada etapa de ensino. A análise dos dados permitiu afirmar que o trabalho obteve resultados positivos, pois ocorreram mudanças nos alunos acerca da própria aprendizagem, evidenciando que é possível construir atitudes autônomas se forem dadas condições apropriadas aos alunos.