Redes neurais artificiais aplicadas à determinação do tamanho ótimo da malha para o cálculo da intensidade útil

Neste trabalho é apresentado um estudo para a determinação do tamanho ótimo da malha de elementos, utilizando redes neurais artificiais, para o cálculo da intensidade útil. A ideia principal é treinar as redes de modo a possibilitar a aprendizagem e o reconhecimento do melhor tamanho para diversas áreas superficiais em fontes sonoras com geometria plana. A vantagem de se utilizar redes neurais artificiais deve-se ao fato de apresentarem um único tamanho para a obtenção da intensidade útil, consequentemente, uma redução significativa de tempo computacional quando comparado com o tempo de cálculo de uma malha bem refinada. Ensaios numéricos com placas planas - geometria separável que permite uma solução analítica - são utilizados para se realizar comparações. É apresentado um estudo comparativo entre o tempo computacional gasto para a obtenção da intensidade útil e o mesmo com a malha otimizada via redes neurais artificiais. Também é apresentada uma comparação do nível de potência sonora mediante solução numérica, a fim de validar os resultados apresentados pelas redes neurais.

Um esquema de Fourier local para análise tempo-frequência de sinais não-estacionários aplicado a ruído eletroquímico

Sinais diversos estão presentes em nosso cotidiano, assim como nas medidas realizadas nas atividades de ciência e tecnologia. Dentre estes sinais, tem grande importância tecnológica aqueles associados à corrosão de estruturas metálicas. Assim, esta tese propõe o estudo de um esquema local de transformada de Fourier janelada, com a janela variando em função da curtose, aplicada a sinais de ruído eletroquímico. A curtose foi avaliada nos domínios do tempo e da frequência e processada pelo programa desenvolvido para esse fim. O esquema foi aplicado a sinais de ruído eletroquímico dos aços UNS S31600, UNS G10200 e UNS S32750 imersos em três soluções: FeCl3 0,1 mol=L (cloreto férrico), H2SO4 5%(ácido sulfúrico) e NaOH 0,1%(hidróxido de sódio). Para os aços inoxidáveis, estas soluções promovem corrosão localizada, uniforme e passivação, respectivamente. Visando testar o desempenho do esquema de Fourier desenvolvido, testes foram realizados utilizando-se inicialmente sinais sintéticos e em seguida sinais de ruído eletroquímico. Notou-se que os sinais têm características de não-estacionaridade e a maior parte da energia está presente em baixa frequência. Os intervalos de tempo e de frequência onde se concentra a maior parte da energia do sinal foram correlacionados. Para os picos máximos dos sinais de potencial e corrente obtidos de amperimetria de resistência nula, a correlação entre eles foi baixa, independente da forma de corrosão presente. Conclui-se que o método se adaptou bastante bem às características locais do sinal eletroquímico permitindo o monitoramento dos espectros tempo-frequência. O fato de ser sensível às características locais do sinal permite analisar aspectos dos sinais que do modo clássico não podem ser diretamente processados. O método da transformada de Fourier janelada variável (Variable Short-Time Fourier Transform - VSTFT) adaptou-se muito bem no monitoramento dos sinais originados de potencial de circuito aberto e amperimetria de resistência nula.

O ensino de trigonometria para deficientes visuais através do Multiplano Pedagógico

Este trabalho apresenta uma pesquisa sobre o ensino de Trigonometria para portadores de visão subnormal, desenvolvida com três jovens estudantes do 1 ano do Ensino Médio do Colégio Pedro II Unidade São Cristóvão - Rio de Janeiro, possuidores de diferentes tipos de deficiência visual. A intenção desta pesquisa é colaborar para uma verdadeira inclusão, onde estudantes normovisuais e deficientes visuais possam compartilhar o mesmo currículo e o mesmo ambiente de aprendizagem. Esta pesquisa traz algumas informações sobre as deficiências da visão e sobre o ensino da Trigonometria, além de apresentar o Multiplano Pedagógico, uma excelente ferramenta facilitadora da aprendizagem Matemática. Com o auxílio do Multiplano foram realizadas experiências com atividades direcionadas para o ensino de Matemática, em especial o conteúdo de Trigonometria, para esse público alvo, resgatando conteúdos inerentes ao bom acompanhamento do curso. Os jovens participantes da pesquisa participaram de forma ativa desde o direcionamento da ação até sua conclusão. Ela mostra que diversos conceitos podem ser melhor introduzidos quando auxiliados por materiais didáticos adaptados às necessidades dos educandos, porém ainda falta um bom caminho para que haja uma educação inclusiva de fato, com profissionais e escolas capacitados a atenderem de forma qualificada aos estudantes portadores de necessidades educacionais especiais.

Uma proposta para introdução de noções de Cálculo no ensino médio

A presente dissertação tem o objetivo de propor a reinclusão de elementos de Cálculo no ensino médio, pois no passado o Cálculo fazia parte do currículo e foi abolido após uma reforma no ensino da matemática. O trabalho apresenta os resultados de um levantamento estatístico sobre os índices de reprovação na disciplina Cálculo Diferencial e Integral I nos períodos mais recentes da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) e, também, uma pesquisa quantitativa com quarenta professores de matemática com o objetivo de analisar a viabilidade do projeto e os problemas a serem enfrentados. Por fim, a dissertação conta com uma série de atividades comentadas sobre o tema de limites, que é o foco do trabalho. Tais atividades podem ser incluídas já no 1 ano do ensino médio, paralelamente ao conteúdo de funções, e visam proporcionar aos estudantes o contato com elementos de Cálculo em uma linguagem acessível, e orientar o professor nesta tarefa

Cálculo no ensino médio: uma proposta para o ensino de derivada na primeira série

Este trabalho traz uma proposta de atividades, a serem desenvolvidas em sala de aula, com o objetivo de introduzir o conceito de derivadas para os alunos da primeira série do Ensino Médio. Antes das atividades, estão presentes algumas breves pesquisas. O histórico da presença de tópicos do Cálculo Diferencial e Integral no Ensino Médio no Brasil, assim como a análise de alguns livros didáticos, serve para mostrar como o assunto já foi e está sendo tratado no país. Também são exibidos aspectos sobre o Ensino Médio na Alemanha e nos Estados Unidos, países onde o cálculo está presente na Escola Secundária, embora de formas bastante diferentes. Um capítulo sobre a preparação adequada para as aulas também foi incluído, uma vez que a simples inserção da derivada poderia causar problemas de tempo para o cumprimento do cronograma e não trazer os resultados esperados. São necessários algum grau de adequação dos conteúdos ministrados e de cooperação com professores de Física. As atividades visando o ensino dos conceitos iniciais de derivada são motivadas por um problema físico de movimento. O foco é dado na intuição e na visualização de gráficos, para que haja uma melhor compreensão dos conceitos envolvidos. A utilização de um software de geometria dinâmica é requerida em boa parte do tempo, como importante ferramenta de apoio pedagógico

Cama de gato: um ensaio a partir de Malhas da liberdade, de Cildo Meireles

A partir da análise das diversas versões de Malhas da Liberdade (1976-2008), obra de Cildo Meireles, o ensaio Cama de gato traça um percurso rizomático por entre as transformações e inflexões das estratégias políticas e de alteridade da produção do artista e, de modo mais amplo, de parte da recente arte brasileira. Atravessando aspectos como a história da arte, a subjetividade, a economia e a história, o ensaio faz uma leitura sobre as metaformoses dos modos de participação ativados e propostos pela prática artística, atentando para suas implicações políticas e ideológicas. Por entre a cama de gato de ideias e interpretações do ensaio estão, ainda, reflexões sobre a historiografia da arte brasileira e seu processo de internacionalização, além de uma preocupação com a relação entre arte, participação, alteridade, topologia, espaço social e democracia

O jogo de espelho das colonizações: nacionalismo e pós-colonialismo na obra de Edward W. Said

O objetivo desse trabalho é compreender a produção intelectual do autor palestino, Edward W. Said, cuja trajetória heterogênea representou em larga medida uma metáfora teórica dos seus maiores dilemas políticos e conceituais, alguns deles constitutivos do objeto dessa tese. Entendemos que Said define a Cultura como lócus privilegiado para compreender a dominação colonial e, posteriormente, incorpora um discurso político para a formação da chamada identidade nacional Palestina. Procuramos demarcar o paradoxo central da sua obra que diz respeito ao convívio teórico da abordagem pós-colonial com a busca da historicidade do ethos nacional palestino. Entendemos que o paradoxo do Nacionalismo, sua estreita vinculação com o debate pós-colonial e os percursos teóricos decorrentes do engajamento progressivo com a causa nacional Palestina subsidiam outras reflexões que possuem interrelação. São essas; a representação do intelectual na sociedade contemporânea, a relação entre texto e realidade histórica, entendida por meio do conceito de mundanidade, a categoria de exílio como condição ontológica e metáfora epistemológica e o problema da relação entre cultura e imperialismo. Esses percursos de análise orientam-se por um objetivo mais geral que é a análise da centralidade e respectiva atualidade da obra de Edward W. Said na Historiografia Pós-Colonial.

Liberté, égalité, ruralité: a influência francesa no discurso agrário dos políticos do Segundo Reinado (1860-1889)

Ao lado de uma forte influência cultural francesa verificada no Brasil Império, ao longo do século XIX, diversas fontes parecem indicar também uma forte presença francesa no domínio agrário, isto é, em projetos, ideias e até medidas concretas, relacionadas ao setor fundiário brasileiro, então marcado por um forte predomínio da grande propriedade rural e escravista, no quadro de uma agricultura voltada principalmente para a exportação. Nossa pesquisa, apoiando-se em documentos diversos (livros, diários, periódicos e relatórios ministeriais), procura apreender a presença de uma real influência francesa no discurso agrário formulado por políticos no Brasil da segunda metade do século XIX, em pleno contexto de gradual abolição da escravidão. Focalizamos desde personalidades famosas do liberalismo brasileiro, como André Rebouças, Tavares Bastos e Joaquim Nabuco, até membros da esfera administrativa imperial, especificamente do Ministério da Agricultura. O estudo aborda as referências intelectuais francesas dos personagens estudados, e examina alguns textos citados pelos brasileiros, no período compreendido entre 1860 e 1889. Com base em ampla consulta bibliográfica, junto à historiografia brasileira e à historiografia francesa, abordamos o contexto agrário dos dois países, desde fins do século XVIII até o final do século XIX e examinamos o impacto de medidas instituídas na França como o imposto territorial e da ação e pensamentos de homens como Mathieu de Dombasle, Michel Chevalier e Léonce Lavergne. Buscamos, assim, compreender em que medida a França teria contribuído para a disseminação de um discurso voltado para a modernização da agricultura brasileira, no contexto de transição do trabalho escravo para o trabalho livre no Brasil imperial, e para a formação de um ideário favorável ao estímulo à pequena propriedade fundiária.

Formulação teórica dos fundamentos da otimização global topográfica com análise de desempenho e aplicações à estabilidade de fases de misturas termodinâmicas

Métodos de otimização que utilizam condições de otimalidade de primeira e/ou segunda ordem são conhecidos por serem eficientes. Comumente, esses métodos iterativos são desenvolvidos e analisados à luz da análise matemática do espaço euclidiano n-dimensional, cuja natureza é de caráter local. Consequentemente, esses métodos levam a algoritmos iterativos que executam apenas as buscas locais. Assim, a aplicação de tais algoritmos para o cálculo de minimizadores globais de uma função não linear,especialmente não-convexas e multimodais, depende fortemente da localização dos pontos de partida. O método de Otimização Global Topográfico é um algoritmo de agrupamento, que utiliza uma abordagem baseada em conceitos elementares da teoria dos grafos, a fim de gerar bons pontos de partida para os métodos de busca local, a partir de pontos distribuídos de modo uniforme no interior da região viável. Este trabalho tem dois objetivos. O primeiro é realizar uma nova abordagem sobre método de Otimização Global Topográfica, onde, pela primeira vez, seus fundamentos são formalmente descritos e suas propriedades básicas são matematicamente comprovadas. Neste contexto, propõe-se uma fórmula semi-empírica para calcular o parâmetro chave deste algoritmo de agrupamento, e, usando um método robusto e eficiente de direções viáveis por pontos-interiores, estendemos o uso do método de Otimização Global Topográfica a problemas com restrições de desigualdade. O segundo objetivo é a aplicação deste método para a análise de estabilidade de fase em misturas termodinâmicas,o qual consiste em determinar se uma dada mistura se apresenta em uma ou mais fases. A solução deste problema de otimização global é necessária para o cálculo do equilíbrio de fases, que é um problema de grande importância em processos da engenharia, como, por exemplo, na separação por destilação, em processos de extração e simulação da recuperação terciária de petróleo, entre outros. Além disso, afim de ter uma avaliação inicial do potencial dessa técnica, primeiro vamos resolver 70 problemas testes, e então comparar o desempenho do método proposto aqui com o solver MIDACO, um poderoso software recentemente introduzido no campo da otimização global.

Abordagens do tipo livre de jacobiana na simulação do escoamento de fluidos compressíveis em meios porosos

O desenvolvimento de software livre de Jacobiana para a resolução de problemas formulados por equações diferenciais parciais não-lineares é de interesse crescente para simular processos práticos de engenharia. Este trabalho utiliza o chamado algoritmo espectral livre de derivada para equações não-lineares na simulação de fluxos em meios porosos. O modelo aqui considerado é aquele empregado para descrever o deslocamento do fluido compressível miscível em meios porosos com fontes e sumidouros, onde a densidade da mistura de fluidos varia exponencialmente com a pressão. O algoritmo espectral utilizado é um método moderno para a solução de sistemas não-lineares de grande porte, o que não resolve sistemas lineares, nem usa qualquer informação explícita associados com a matriz Jacobiana, sendo uma abordagem livre de Jacobiana. Problemas bidimensionais são apresentados, juntamente com os resultados numéricos comparando o algoritmo espectral com um método de Newton inexato livre de Jacobiana. Os resultados deste trabalho mostram que este algoritmo espectral moderno é um método confiável e eficiente para a simulação de escoamentos compressíveis em meios porosos.

Uma penca de canalhas: Figueiredo Pimentel e o naturalismo no Brasil

O nome do escritor fluminense Alberto Figueiredo Pimentel (1869 1914) é uma ausência notável na história da literatura brasileira e, principalmente, na história do naturalismo no Brasil. Observando que o tema naturalismo no Brasil ainda é mal compreendido pela historiografia, esta pesquisa tem como objetivo escrever a história do escritor Figueiredo Pimentel como autor de romances naturalistas, tendo como foco de interesse o estudo dos romances O aborto, publicado pela Livraria do Povo em 1893, e Um canalha, publicado pela Laemmert &Comp. em 1895, ambos no Rio de Janeiro. Para cumprir o objetivo do trabalho, a pesquisa levantou novas informações sobre Figueiredo Pimentel e sua relação com a estética naturalista, especialmente na década de 1890, no acervo da Hemeroteca Digital Brasileira da Biblioteca Nacional. Por meio das consultas às fontes primárias foi possível conhecer a trajetória de um escritor naturalista brasileiro esquecido e as primeiras recepções de O aborto e Um canalha pelos homens de letras escritores, críticos, livreiros e editores e pelo leitor comum

Educação dos negros em Santa Catarina: narrativas, expectativas, experiências (1850-1889).

A problemática da educação dos negros, com toda sua complexidade, estava latente no cotidiano da província catarinense, não obstante a historiografia tê-la silenciado. O silenciamento é verificado em narrativas sobre os negros do período imperial, presentes em obras consideradas clássicas da historiografia, de escritores pertencentes a instituições culturais tradicionais. A raridade de representações sobre os negros fora da questão da escravidão, nessas obras, pode ter contribuído para a construção de premissas ainda recorrentes no imaginário social, como a de que os negros não estudavam. Além de analisar essas narrativas, esta pesquisa apresenta expectativas e experiências quanto à educação dos negros na província. As expectativas foram observadas na legislação educacional, em discursos da imprensa e de governantes catarinenses, sobretudo no período de discussões nacionais sobre a libertação do ventre, com o surgimento da figura do ingênuo. Nos jornais, muitos artigos apontavam a educação dos negros como um importante meio de preparação para o trabalho livre, garantindo a ordem social. Nos discursos dos agentes do governo, a questão foi abordada com menor frequência, defendendo a instrução dos libertos para evitar a anarquia e possibilitar o voto consciente. Já a proibição da matrícula escolar aos escravizados, em normativas da Instrução Pública, indicava outra expectativa do governo, ligada ao medo de rebeliões. Perspectivas semelhantes também foram observadas em legislações dos Estados Unidos no período escravocrata. Quanto às experiências educacionais em Santa Catarina, esta pesquisa verificou que as instituições que atendiam à infância desvalida Escola de Aprendizes Marinheiros, Asilo da Santa Casa de Misericórdia, escolas noturnas e Liceu de Artes e Ofícios, puderam cumprir o papel de escolarizar os negros, inclusive escravizados. Considerando que apenas um ingênuo foi entregue pelo senhor ao governo catarinense e que sua educação ficou a cargo do tutor, não houve a necessidade de se criar um estabelecimento próprio para a educação dos ingênuos, como o requisitado pelo Ministério da Agricultura a todas as províncias. Por fim, o trabalho discute experiências diversas de escolarização dos negros e de valorização e luta pela conquista da educação escolar. O núcleo documental foi composto por livros de história de Santa Catarina, jornais, relatórios e ofícios governamentais, legislação e atas do governo e da Irmandade dos Passos, entre outros, analisados sob a perspectiva foucaultiana da análise do discurso. A periodização abrange desde relevantes acontecimentos da década de 1850, tais como a instituição da proibição de matrícula escolar aos escravizados, o estabelecimento da Companhia de Aprendizes Marinheiros e a criação do Asilo das Desvalidas, até o último ano do período imperial. Esta investigação apresenta elementos para romper alguns silenciamentos e inserir a província no mapa de estudos da história da educação do negro no Império brasileiro, colocando em evidência questões ainda muito pouco exploradas no campo. Além disso, possibilita uma reflexão mais profunda sobre nossa história excludente, permitindo a ampliação do olhar e o entendimento de que o tratamento puramente meritocrático aos que historicamente foram tratados como desiguais não contribui para a construção de uma sociedade mais igualitária

A criação dos números e sua evolução Matemática: de escrava a rainha das ciências.

Este trabalho aborda, de maneira bem sucinta e objetiva, a história da evolução dos números desde o primeiro risco em um osso, até chegar na forma atual como os conhecemos. Ao longo de aproximadamente 30.000 anos de existência, os sistemas de numeração, suas bases e representações sofreram inúmeras modificações, adequando-se ao contexto histórico vigente. Podemos citar a mentalidade científica da época, a necessidade da conquista de territórios, religiões e crenças e necessidades básicas da vida cotidiana. Deste modo, mostramos uma corrente histórica que tenta explicar como e porque a ideia de número se modifica com o tempo, sempre tendo em vista os fatores que motivaram tais mudanças e quais benefícios (ou malefícios) trouxeram consigo. Com um capítulo dedicado a cada uma das mais importantes civilizações que contribuíram para o crescimento da matemática e, sempre que possível, em ordem cronológica de acontecimentos, o leitor consegue ter uma boa ideia de como uma civilização influencia a outra e como um povo posterior pôde apoiar-se nos conhecimentos adquiridos dos antepassados para produzir seus próprios algorítimos e teoremas.

Interpretando dados do cotidiano: o ensino de Estatística na educação básica

A estatística é uma ciência com seus conceitos e métodos de coleta, organização e analise de informações que fazem parte dos currículos escolares da educação básica, na prática dos professores de matemática, para que os alunos compreendam, analisem e formem opinião crítica em relação às questões econômicas e sociais. A presente pesquisa buscou refletir sobre as práticas pedagógicas do professor de matemática no ensino de estatística no ensino médio, tendo como base as orientações para o ensino de estatísticas nas propostas dos Parâmetros Curriculares do Ensino Médio, as contribuições da aprendizagem significativa no ensino de estatística, com o uso das tecnologias na educação, através da proposta de planos de trabalho que abordem os conteúdos do ensino de estatística e a utilização do software livreCalc. Em relação aos caminhos metodológicos foi realizada uma pesquisa bibliográfica, utilizando o método de abordagem dedutivo, através de documentação indireta tendo como fonte de pesquisa os trabalhos científicos com foco no ensino e na aprendizagem da Estatística e da Probabilidade na Educação Básica. O desenvolvimento desta pesquisa possibilitou evidenciar caminhos metodológicos a serem desenvolvidos por professores de matemática na educação básica que contribuam na interpretação de dados do cotidiano a partir de análise de tabelas, análise de gráficos, medidas de posição, medidas de dispersão e linhas de tendência, utilizando como ferramentas as Tecnologias da Informação e Comunicação tendo como fundamentação teórica as contribuições de David Ausubel o conceito de aprendizagem significativa.

Entre a arca do sigilo e o tribunal da posteridade: o (não) lugar do presente nas produções do Instituto Histórico e Geográfico Brasileiro

Esta tese investiga, através das produções do Instituto Histórico e Geográfico Brasileiro entre 1838 e 1889, sobretudo o seu periódico, os limites para a escrita da história do presente no século XIX. Os sócios, imbuídos de um discurso que por vezes legitimava essa prática por considerá-la pertinente em uma associação próxima ao imperador D. Pedro II, em geral a desqualificavam em prol de uma concepção moderna de história na qual o afastamento temporal, combinado à imparcialidade, era condição fundamental para se chegar à verdade dos fatos, e de contingências políticas do próprio tempo. Assim, a partir da análise do cotidiano da associação extraiu-se uma sequência de procedimentos que levou à consideração de que a força da censura foi muito maior do que a da permissividade em relação ao tratamento de fatos coetâneos naquele momento. A utilização de outras fontes de pesquisa, como memórias históricas e autobiografias produzidas fora do grêmio, além da análise das produções do Institut Historique de Paris, permitiu a ampliação da problemática e a conclusão de que se não havia um único conjunto de regras a partir do qual o historiador devia se pautar, mesmo no IHGB, fora dele essa diversidade era ainda maior e nisso incluía-se o problema da história contemporânea.