Aplicando métodos de solução de problemas em tarefas de interpretação de rochas

A Engenharia de Conhecimento (Knowledge Engineering - KE) atual considera o desenvolvimento de Sistemas Baseados em Conhecimento (Knowledge- Based Systems - KBSs) como um processo de modelagem baseado em modelos de conhecimento reusáveis. A noção de Métodos de Solução de Problemas (Problem- Solving Methods - PSMs) desempenha um importante papel neste cenário de pesquisa, pois representa o conhecimento inferencial de KBSs em um formalismo explícito. Não menos importante, PSMs também facilitam a compreensão do processo de raciocínio desenvolvido por humanos. PSMs são descritos em um formalismo abstrato e independente de implementação, facilitando a análise do conhecimento inferencial que muitas vezes é obscurecido em grandes bases de conhecimento. Desta forma, este trabalho discute a noção de PSMs, avaliando os problemas de pesquisa envolvidos no processo de desenvolvimento e especificação de um método, como também analisando as possibilidades de aplicação de PSMs. O trabalho apresenta a descrição e análise de um estudo de caso sobre o processo de desenvolvimento, especificação e aplicação de um PSM Interpretação de Rochas. As tarefas de interpretação de rochas são desenvolvidas por petrógrafos especialistas e correspondem a um importante passo na caracterização de rochasreservatório de petróleo e definição de técnicas de exploração, permitindo que companhias de petróleo reduzam custos de exploração normalmente muito elevados. Para suportar o desenvolvimento de KBSs neste domínio de aplicação, foram desenvolvidos dois PSMs novos: o PSM Interpretação de Rochas e o PSM Interpretação de Ambientes Diagenéticos. Tais métodos foram especificados a partir de uma análise da perícia em Petrografia Sedimentar, como também a partir de modelos de conhecimento e dados desenvolvidos durante o projeto PetroGrapher. O PSM Interpretação de Rochas e o PSM Interpretação de Ambientes Diagenéticos são especificados conceitualmente em termos de competência, especificação operacional e requisitos/suposições. Tais definições detalham os componentes centrais de um esquema de raciocínio para interpretação de rochas. Este esquema é empregado como um modelo de compreensão e análise do processo de raciocínio requerido para orientar o desenvolvimento de uma arquitetura de raciocínio para interpretação de rochas. Esta arquitetura é descrita em termos de requisitos de armazenamento e manipulação de dados e conhecimento, permitindo projetar e construir um algoritmo de inferência simbólico para uma aplicação de bancos de dados inteligentes denominada PetroGrapher.

A Framework supporting collaboration on the distributed design of integrated systems

The work described in this thesis aims to support the distributed design of integrated systems and considers specifically the need for collaborative interaction among designers. Particular emphasis was given to issues which were only marginally considered in previous approaches, such as the abstraction of the distribution of design automation resources over the network, the possibility of both synchronous and asynchronous interaction among designers and the support for extensible design data models. Such issues demand a rather complex software infrastructure, as possible solutions must encompass a wide range of software modules: from user interfaces to middleware to databases. To build such structure, several engineering techniques were employed and some original solutions were devised. The core of the proposed solution is based in the joint application of two homonymic technologies: CAD Frameworks and object-oriented frameworks. The former concept was coined in the late 80's within the electronic design automation community and comprehends a layered software environment which aims to support CAD tool developers, CAD administrators/integrators and designers. The latter, developed during the last decade by the software engineering community, is a software architecture model to build extensible and reusable object-oriented software subsystems. In this work, we proposed to create an object-oriented framework which includes extensible sets of design data primitives and design tool building blocks. Such object-oriented framework is included within a CAD Framework, where it plays important roles on typical CAD Framework services such as design data representation and management, versioning, user interfaces, design management and tool integration. The implemented CAD Framework - named Cave2 - followed the classical layered architecture presented by Barnes, Harrison, Newton and Spickelmier, but the possibilities granted by the use of the object-oriented framework foundations allowed a series of improvements which were not available in previous approaches: - object-oriented frameworks are extensible by design, thus this should be also true regarding the implemented sets of design data primitives and design tool building blocks. This means that both the design representation model and the software modules dealing with it can be upgraded or adapted to a particular design methodology, and that such extensions and adaptations will still inherit the architectural and functional aspects implemented in the object-oriented framework foundation; - the design semantics and the design visualization are both part of the object-oriented framework, but in clearly separated models. This allows for different visualization strategies for a given design data set, which gives collaborating parties the flexibility to choose individual visualization settings; - the control of the consistency between semantics and visualization - a particularly important issue in a design environment with multiple views of a single design - is also included in the foundations of the object-oriented framework. Such mechanism is generic enough to be also used by further extensions of the design data model, as it is based on the inversion of control between view and semantics. The view receives the user input and propagates such event to the semantic model, which evaluates if a state change is possible. If positive, it triggers the change of state of both semantics and view. Our approach took advantage of such inversion of control and included an layer between semantics and view to take into account the possibility of multi-view consistency; - to optimize the consistency control mechanism between views and semantics, we propose an event-based approach that captures each discrete interaction of a designer with his/her respective design views. The information about each interaction is encapsulated inside an event object, which may be propagated to the design semantics - and thus to other possible views - according to the consistency policy which is being used. Furthermore, the use of event pools allows for a late synchronization between view and semantics in case of unavailability of a network connection between them; - the use of proxy objects raised significantly the abstraction of the integration of design automation resources, as either remote or local tools and services are accessed through method calls in a local object. The connection to remote tools and services using a look-up protocol also abstracted completely the network location of such resources, allowing for resource addition and removal during runtime; - the implemented CAD Framework is completely based on Java technology, so it relies on the Java Virtual Machine as the layer which grants the independence between the CAD Framework and the operating system. All such improvements contributed to a higher abstraction on the distribution of design automation resources and also introduced a new paradigm for the remote interaction between designers. The resulting CAD Framework is able to support fine-grained collaboration based on events, so every single design update performed by a designer can be propagated to the rest of the design team regardless of their location in the distributed environment. This can increase the group awareness and allow a richer transfer of experiences among them, improving significantly the collaboration potential when compared to previously proposed file-based or record-based approaches. Three different case studies were conducted to validate the proposed approach, each one focusing one a subset of the contributions of this thesis. The first one uses the proxy-based resource distribution architecture to implement a prototyping platform using reconfigurable hardware modules. The second one extends the foundations of the implemented object-oriented framework to support interface-based design. Such extensions - design representation primitives and tool blocks - are used to implement a design entry tool named IBlaDe, which allows the collaborative creation of functional and structural models of integrated systems. The third case study regards the possibility of integration of multimedia metadata to the design data model. Such possibility is explored in the frame of an online educational and training platform.

Gestão de projetos e o guia PMBOK: um estudo sobre o nível de uso do guia PMBOK nas empresas brasileiras

Esta dissertação de mestrado tem por objetivo relatar o resultado de um estudo de verificação das práticas de gerenciamento de projetos, baseadas no Guia PMBOK (Project Management Body of Knowledge), presentes no dia-a-dia pelos profissionais de projetos das organizações brasileiras. A execução eficaz, eficiente e efetiva de um projeto necessita de uma composição entre conhecimentos, habilidades, técnicas e ferramentas definidos em diversos guias de gestão de projetos. Essa composição é o que se denomina: gerenciamento de projetos. A fundamentação prática aqui apresentada baseou-se em uma pesquisa de campo quantitativa, que inquiriu sujeitos organizacionais atuantes em gestão de projetos em suas empresas. Assim, pôde-se verificar as características do profissional, de sua organização, do uso das práticas e das métricas de sucesso do projeto. Ressalte-se que este estudo limita-se ao Brasil, como ambiente em que atua o público-alvo de pesquisa. Para tanto, o estudo foi desenvolvido: de forma descritiva, a partir da realidade de gestão de projetos apresentada pelos profissionais; explicativa, tendo como objetivo central esclarecer qual o seu grau de utilização em relação ao Guia PMBOK, no contexto das organizações brasileiras; e exploratória, dado que existia pouco conhecimento acumulado e sistematizado a respeito deste tema, na área Brasil. A revisão bibliográfica, para consolidar o estudo das teorias referentes à área gestão de projetos, deu-se por meio de guias, periódicos e jornais especializados, trabalhos acadêmicos e livros sobre o tema em questão e demais textos virtuais. Da análise quantitativa, buscou-se a conformidade sobre os dados coletados a fim de se consolidar a consistência lógica das informações obtidas nas respostas sobre a avaliação do grau de uso do preceitos de gerenciamento de projetos do Guia PMBOK por parte dos profissionais de projetos, do mercado brasileiro. Os resultados demonstraram diferentes graus de uso das práticas relativas às nove áreas de conhecimento do Guia PMBOK. Pôde-se apurar, também, revelações intrigantes como a existência de um EGP (escritório de gestão de projetos) na empresa, como no contexto, no qual estão inseridos os profissionais e suas organizações, podem contribuir de modo significativo tanto na alteração dos graus de uso como no sucesso do projeto. Almeja-se que o presente estudo possa servir de elemento prospectivo para outras pesquisas na área de gerenciamento de projetos, fomentando a realização de trabalhos e publicações científicas, de âmbito brasileiro.

Compreensão de natureza e formação do biólogo

Most knowledge and techniques developed by mankind since ancient times had the main purpose to study and understand the various phenomena of Nature. Science, like one of these narratives, works as a translation, transcribing what, is systematically observed. Within the set of transformations on the modern sciences, the dialogue with related areas became quite narrow and, occasionally, functional, and the dialogue with non-related areas, in turn, does not takes place by any matters. The focus of this research is the teaching of Biological Sciences, and the undergraduate courses as strategic places to disseminate a broad understanding of Nature, that broadens the conceptual relations between different disciplinary axes, previously fragmented. In order to do so, I take a four-way metaphorical approach as a methodological construction base. Three of them proposed by Joël de Rosnay, represented by artifacts: The Telescope, The Microscope and the Macroscope. And finally, a proposition that complements the approach, that i named The Naked Eye. In Telescope, which allows a more general construct of a phenomenon, I discuss the teaching of Biological Sciences in Brazil. In the microscope, which allows us to analyze in detail a scenario, I construct a rank of the major courses in biological sciences and propose a discussion on the understanding of nature on the undergraduate programs. In Macroscope, who allows, at the same time, zoom in and out to the phenomenon observed, I call for a transdisciplinary dialogue, based on the authors Ilya Prigogine, Basarab Nicolescu, Henri Atlan and Bruno Latour, which can certainly contribute to the curriculum of the Biologists training programs, that builds knowledge pertinent to a complex observation of Nature. I complete the set of the quaternary reading and understanding of the world from the Naked Eye, as the first strategy of perception in our species. For this, I invite the philosopher of Nature Chico Lucas da Silva as my interlocutor