Um método de linearização local com passo adaptativo para solução numérica de equações diferenciais estocásticas com ruído aditivo

Neste trabalho apresentamos um novo método numérico com passo adaptativo baseado na abordagem de linearização local, para a integração de equações diferenciais estocásticas com ruído aditivo. Propomos, também, um esquema computacional que permite a implementação eficiente deste método, adaptando adequadamente o algorítimo de Padé com a estratégia “scaling-squaring” para o cálculo das exponenciais de matrizes envolvidas. Antes de introduzirmos a construção deste método, apresentaremos de forma breve o que são equações diferenciais estocásticas, a matemática que as fundamenta, a sua relevância para a modelagem dos mais diversos fenômenos, e a importância da utilização de métodos numéricos para avaliar tais equações. Também é feito um breve estudo sobre estabilidade numérica. Com isto, pretendemos introduzir as bases necessárias para a construção do novo método/esquema. Ao final, vários experimentos numéricos são realizados para mostrar, de forma prática, a eficácia do método proposto, e compará-lo com outros métodos usualmente utilizados.

Educação matemática crítica: professor, isto serve para quê?

O princípio básico da educação é fomentar o desenvolvimento pleno dos indivíduos no sentido de se tornarem cidadãos livres, responsáveis e autónomos, capazes de julgarem com espírito crítico e criativo o seu meio social. O presente estudo visou compreender como se pode integrar uma dimensão social e política no ensino da matemática. Pretendeu-se reconhecer que aberturas e impedimentos existiam no sistema educativo português a uma educação matemática crítica (EMC), que mudanças ocorriam na forma de os alunos fazerem matemática e, ainda, se estes valorizavam ou estavam preparados para este tipo de atividades. O estudo foi do tipo qualitativo e tomou como método a observação participante. Recorreu-se a um conjunto de notícias acerca do preço dos combustíveis, de forma a possibilitar análises críticas desta temática, por parte dos alunos, ligadas a um conjunto de competências transversais e de conteúdos específicos do programa da disciplina de matemática. Foi observado que, para realizarem a análise crítica das situações, os alunos tomaram por referência duas dimensões, a da matemática e/ou a do seu “senso comum”. Mostraram interesse e motivação no estudo do modelo dos preços dos combustíveis e valorizaram o papel da matemática na compreensão/análise desse modelo. Os resultados sugeriram que, para além do conhecimento matemático e do “senso comum” dos alunos, a capacidade crítica assume-se como um fator relevante na profundidade da análise produzida. Os alunos reconheceram o papel potenciador da EMC na compreensão e aprendizagem de conceitos matemáticos, o que, por sua vez, torna as aprendizagens mais significativas.

Aprender a ser crítico com a matemática: educação matemática crítica na sala de aula

A educação é uma práxis social presente em diferentes lugares e instantes da vida em sociedade. A Educação Matemática pretende contribuir para o total desenvolvimento de conhecimentos e de competências nos indivíduos de forma a torná-los cidadãos críticos, responsáveis e autónomos, capazes de participarem livre e ativamente na sociedade. Este estudo teve por objetivo compreender como é que a Educação Matemática Crítica contribui para formar alunos participativos, críticos e responsáveis, capazes de analisar, perceber e desmistificar algumas situações do nosso quotidiano, por exemplo promoções e publicidades, presentes na nossa sociedade. Sendo este problema definido de forma global, surge a necessidade de o fracionar em duas questões: 1) como pode a Educação Matemática Crítica contribuir para o “empowerment1” dos alunos com a matemática?; 2) como pode a Educação Matemática Crítica contribuir para que os alunos desenvolvam competências matemáticas e sociais que lhes permita analisar, perceber e desmistificar situações do dia a dia? 1 A noção de “empowerment” está discutida no capítulo II deste trabalho. Para analisar/discutir estas questões, escolheu-se uma metodologia de investigação de natureza qualitativa, em que a principal agente de recolha de dados foi a investigadora e que a mesma foi feita no ambiente natural de sala de aula. Adotou-se, ainda como método, a observação participante. É importante referir que os documentos de análise são constituídos pelos trabalhos escritos dos alunos, onde importou mais o processo que propriamente o resultado final. A tarefa apresentada aos alunos teve por base um panfleto publicitário sobre promoções de uma rede de hipermercados, de maneira a promover uma análise crítica, por parte dos alunos, desta situação aliada a várias competências transversais e de conteúdos como a proporcionalidade direta: percentagens e regra de três simples, próprios do programa da disciplina de matemática. Da observação feita, verificou-se que os alunos, ao analisarem criticamente a situação proposta, enveredaram por duas perspetivas: numa primeira fase sobre o que dizia o seu entendimento (senso comum) e, após debate em grande grupo, tendo em conta a matemática. Os resultados do estudo mostraram que é possível desenvolver uma prática pedagógica que valorize os aspetos da Educação Matemática Crítica, isto é, permite iv aprofundar os saberes matemáticos e ampliar o espírito crítico nos alunos permitindo-lhes participar livre e ativamente na sociedade de que fazem parte.

Aprender a ser crítico com a matemática num curso de educação e formação

Em Portugal, de acordo com os princípios gerais da Lei de Bases do Sistema Educativo, um dos objetivos da educação é responder às necessidades resultantes da realidade social, fomentando a evolução plena e harmoniosa de cada indivíduo, no sentido de este se tornar um cidadão livre, responsável, solidário e autónomo, capaz de julgar com espírito crítico e criativo o meio social em que está inserido e de se empenhar na sua progressiva mudança. Para educar matematicamente os alunos é necessário contribuir para o desenvolvimento das suas competências e saberes, ajudando-os a se tornarem cidadãos críticos e conscientes, para que participem criticamente na comunidade e percebam como a matemática é utilizada. O presente estudo visou compreender como é que a Educação Matemática Crítica contribui para o desenvolvimento de competências matemáticas e na formação de cidadãos críticos e conscientes. Para a realização desta investigação foi selecionada uma turma de um Curso de Educação e Formação (CEF), na qual quase todos os alunos, que tinham idades compreendidas entre os 15 e os 17 anos, revelavam um percurso de insucesso em Matemática. O estudo foi do tipo qualitativo e tomou como método a observação participante. Recorreu-se a um conjunto de informações sobre vários temas, retirada da internet, para que os alunos as analisassem criticamente. Este estudo defende a ideia de que a Educação Matemática Crítica contribui para a realização de aprendizagens mais significativas e na formação de cidadãos mais críticos e conscientes, permitindo-lhes participar criticamente na sociedade onde estão inseridos.

Estimativa da área foliar de Synedrellopsis grisebachii usando método não destrutivo

A área foliar é uma das principais características usadas para avaliar o crescimento vegetal. O objetivo desta pesquisa foi determinar uma equação matemática para estimar a área foliar de Synedrellopsis grisebachii - uma importante planta daninha no Brasil - a partir de dimensões lineares dos limbos foliares. Duzentas folhas foram medidas em comprimento (C), largura máxima (L) e área foliar real (AF). Os dados de AF e CxL foram submetidos à análise de regressão linear, determinando-se uma equação matemática para estimar a área foliar da espécie. A correlação entre os valores de área foliar real e estimada foi significativa. Portanto, a área foliar de S. grisebachii pode ser estimada satisfatoriamente pela equação: AF = 0,730829(C×L).

O ensino de matemática no Rio Grande do Norte: trajetória de uma Modernização (1950-1980)

This work aims to describe and analyze the process of the mathematics teacher modernizing in Rio Grande do Norte, in the period from 1950 to 1980. For that, we use as theoretical foundation assumptions of Cultural History and memories of the researchers Maurice Halbwach, Ecléa Bosi and Paul Thompson. As methodological tools, we used bibliographical resources and semi-structured interviews, in order to do a historical reconstruct of the mathematics educational scene of institutions and people who taught mathematics in Rio Grande do Norte, or those who participated in the modernization of the teaching of this subject, recovering their training and its practices in teaching. For the analysis of the bibliographical resources, initially we organized in a systematic way the transcripts of the interviews and documents, which were accumulated during the research, so long our thoughts, returning to the theoretical basis of this research, through questioning of knowledge acquired and that guided the problem of our study. The analysis showed that, important moments to modernize the teaching of mathematics in Rio Grande do Norte happened such: (1) Training Course of Lay Teachers in Rio Grande do Norte, in 1965, (2) Course for Teachers in Normal Schools, in 1971 (3) Satelite Project on Interdisciplinary Advanced Communications (SPIAC) in 1973; (4) Lectures of the teacher Malba Tahan, at Natal, from the end of the 50 s, that could be analyzed through the lessons notes of the teacher Maria Nalva Xavier de Albuquerque and the narrative of teacher Evaldo Rodrigues de Carvalho and (5) Courses of the Campaign for Improvement of Secondary Education and Broadcasting (CISEB). Thereby, the modernization of the school s mathematics teaching in Rio Grande do Norte, in the period from 1950 to 1980, was given mainly by disclosure of the Discovery Method and by the Set Theory contents in Teacher Training Courses

Um estimador de estado trifásico para sistemas de distribuição de energia elétrica com base no método da soma de potências

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Estimação de Fasores para Proteção de Sistemas Elétricos Baseada em Mínimos Quadrados e Morfologia Matemática

This work proposes a new technique for phasor estimation applied in microprocessor numerical relays for distance protection of transmission lines, based on the recursive least squares method and called least squares modified random walking. The phasor estimation methods have compromised their performance, mainly due to the DC exponential decaying component present in fault currents. In order to reduce the influence of the DC component, a Morphological Filter (FM) was added to the method of least squares and previously applied to the process of phasor estimation. The presented method is implemented in MATLABr and its performance is compared to one-cycle Fourier technique and conventional phasor estimation, which was also based on least squares algorithm. The methods based on least squares technique used for comparison with the proposed method were: forgetting factor recursive, covariance resetting and random walking. The techniques performance analysis were carried out by means of signals synthetic and signals provided of simulations on the Alternative Transient Program (ATP). When compared to other phasor estimation methods, the proposed method showed satisfactory results, when it comes to the estimation speed, the steady state oscillation and the overshoot. Then, the presented method performance was analyzed by means of variations in the fault parameters (resistance, distance, angle of incidence and type of fault). Through this study, the results did not showed significant variations in method performance. Besides, the apparent impedance trajectory and estimated distance of the fault were analysed, and the presented method showed better results in comparison to one-cycle Fourier algorithm

Ensino de matemática pelo rádio (1950 1970): uma história falada e um documentário didático

This study aimed to describe and analyze aspects of the historical course of teaching Mathematics by Radio Experiences in Rio Grande do Norte, between the decades from 1950 to 1970 in order to organize a documentary (CD-ROM) containing information about Mathematics studied by Radio who have experienced it. In this, we use qualitative research. We seek support in the theoretical framework of cultural history and memory researchers as Certeau (1998), Chartier (1990), Le Goff (2008), Thompson (2002) and Peter Burke (2004). Moreover, we take the elements of oral history. We focus on the teaching of literacy and the primary of the Radio schools in two rural communities - Logradouro and Catolé - who are currently part of the city of Lagoa Salgada (RN) and, with respect to the Junior High School, we stopped in the Course of Madureza at Radio. We used as written sources, especially the documents found in the General Archives of the Archdiocese of Natal (RN) and the employees assigned by the participants of the survey. Our sources come from the oral testimonies of pupils and monitors Lagoa Salgada City, teachers, broadcasters and technicians of Rural Support Service (SAR) Natal (RN). In this study, we identify the geometry Cubação social practices of Lagoa Salgada students. Also identified in the research material, the Global Method with the pedagogy of Paulo Freire, that guided the production of lessons in literacy and primary courses. Content in Mathematics, we find traces of the trend-Empirical activist. In the course of Madureza, there was a tendency formal technique Fiorentini (1995). Finally, as a result of this study, organize and present a documentary (CD-ROM), along with the analysis of this study, containing the history of Mathematics teaching by Radio, from the speech of those who experienced Radio, emphasizing the methodology teaching developed in class, that serves as a reference material for students, professors and researchers.

Morfologia matemática aplicada à detecção de sombras e nuvens em imagens de alta resolução

The spatial resolution improvement of orbital sensors has broadened considerably the applicability of their images in solving urban areas problems. But as the spatial resolution improves, the shadows become even a more serious problem especially when detailed information (under the shadows) is required. Besides those shadows caused by buildings and houses, clouds projected shadows are likely to occur. In this case there is information occlusion by the cloud in association with low illumination and contrast areas caused by the cloud shadow on the ground. Thus, it's important to use efficient methods to detect shadows and clouds areas in digital images taking in count that these areas care for especial processing. This paper proposes the application of Mathematical Morphology (MM) in shadow and clouds detection. Two parts of a panchromatic QuickBird image of Cuiab-MT urban area were used. The proposed method takes advantage of the fact that shadows (low intensity - dark areas) and clouds (high intensity - bright areas) represent the bottom and top, respectively, of the image as it is thought to be a topographic surface. This characteristic allowed MM area opening and closing operations to be applied to reduce or eliminate the bottom and top of the topographic surface.

Um ensaio sobre as concepções de professores de Matemática: possibilidades metodológicas e um exercício de pesquisa

Este artigo tem como tema principal as concepções dos professores de Matemática. Considerando o termo concepção a partir do pragmatismo de Peirce, elabora-se um conjunto de parâmetros metodológicos - chamado de método indireto - a ser aplicado no estudo das concepções de professores de Matemática. Trata-se, em síntese, de investigar as concepções dos professores interpelando-os não sobre suas crenças, mas sobre suas práticas. Fundamentando essa abordagem indireta e explicitando-a em sua natureza qualitativa, o artigo segue apresentando, como exemplo, um exercício desse método indireto: um estudo sobre os critérios que os professores utilizam quando escolhem livros-texto para sua sala de aula, abordando, conseqüentemente, quais concepções de Matemática e de seu ensino e aprendizagem tais critérios desvendam. Partindo de depoimentos de professores de Matemática, o estudo indica que os professores agem com certa independência quando escolhem os materiais utilizados em suas atividades docentes. Buscam, ao mesmo tempo, apoio em uma vasta gama de livros didáticos, desconsiderando as particularidades de cada obra e as abordagens e perspectivas defendidas por seus autores. Embora submetam-se ao livro didático - considerado uma referência legítima e segura -, os professores o subvertem, buscando adequá-lo ao que consideram correto. Dessa constatação, algumas das concepções dos professores podem ser realçadas: o aluno, via de regra, é avaliado e classificado pelas lacunas que apresenta em relação aos conteúdos. Dessa postura, segue a valorização da precedência lógica dos conteúdos, de sua apresentação linear, e a defesa de pré-requisitos que viabilizariam o ensino e, conseqüentemente, implicam a legitimidade de aulas predominantemente expositivas.

Esquemas alternativos para o passo de parametrização do método da continuação baseados em parâmetros físicos

O método de fluxo de carga convencional é considerado inadequado para se obter o ponto de máximo carregamento (PMC) de sistemas de potência, devido à singularidade da matriz Jacobiana neste ponto. Os métodos da continuação são ferramentas eficientes para a solução deste tipo de problema, visto que técnicas de parametrização podem ser utilizadas para evitar a singularidade da matriz Jacobiana. Neste trabalho, novas opções para a etapa de parametrização do método da continuação são apresentadas. Mostra-se que variáveis com claro significado físico podem ser utilizadas na etapa de parametrização. As seguintes variáveis foram testadas: perda total de potência ativa e reativa, potência ativa e reativa na barra de referência, potência reativa das barras de geração, e as perdas de potência ativa e reativa nas linhas de transmissão (LT). Além de facilitar a implementação computacional do método de continuação, as técnicas de parametrização apresentadas simplificam a definição matemática e o entendimento do método por parte de engenheiros de potência, visto que os métodos de continuação existentes na literatura sempre utilizam técnicas de parametrização complexas, e de interpretação puramente geométrica. Resultados obtidos com a nova metodologia para os sistemas testes do IEEE (14, 30, 57 e 118 barras) mostram que as características de convergência do método de fluxo de carga convencional são melhoradas na região do PMC. Além disso, durante o traçado das curvas PV, as diversas técnicas de parametrização podem ser comutadas entre si possibilitando o cálculo de todos os pontos da curva com um número reduzido de iterações. Diversos testes são realizados para proporcionar a comparação do desempenho dos esquemas de parametrização propostos.

Método de Projeções Ortogonais

The problem treated in this dissertation is to establish boundedness for the iterates of an iterative algorithm in 2, under some technical conditions. However, this paper uses non-trivial intuitive arguments and its proofs lack suficient rigor. In this dissertation we discuss and strengthen the results of this paper, in order to complete and simplify its proofs