Metodologia de otimização para o dimensionamento de reservatórios de águas pluviais

This work aimed to develop an optimization methodology for reservoir sizing in rainwater harvesting systems in order to increase the economic viability of projects in this area. For this, concepts of Operations Research were used so as to develop mathematical programming problems related to minimizing the life cycle cost and maximizing efficiency. The results obtained for different sizing methods were presented based on a case study, emphasizing the importance of tools that are able to provide a more accurate analysis and tend to significantly increase the economic viability of rainwater harvesting systems.

Robust Hybrid Mechanisms for Scheduling of Grid Tasks

This paper proposes three new hybrid mechanisms for the scheduling of grid tasks, which integrate reactive and proactive approaches. They differ by the scheduler used to define the initial schedule of an application and by the scheduler used to reschedule the application. The mechanisms are compared to reactive and proactive mechanisms. Results show that hybrid approach produces performance close to that of the reactive mechanisms, but demanding less migrations.

Gestão de projetos repetitivos com incorporação do efeito de aprendizagem: desenvolvimento de heurísticas numa análise multiobjetivo

É amplamente aceite que a produtividade do Homem na execução de tarefas repetitivas aumenta à medida que as mesmas vão sendo efetuadas sucessivamente. Daqui se depreende o porquê de ser muito comum ouvir-se a célebre expressão de que “é a prática que leva à perfeição”. Na gestão de projetos, é costume fazer-se a alusão a esta convicção natural designando-a por efeito de aprendizagem. Reconhecendo a sua importância, esta dissertação terá como questão central o problema da gestão de projetos repetitivos, num contexto em que a possibilidade dos mesmos serem executados em paralelo coexiste com a possibilidade de colher os benefícios resultantes do efeito de aprendizagem. De facto, entrar em linha de conta com o fator aprendizagem poderá contribuir decisivamente para melhorar as estimativas de duração e custo inerentes à execução de vários projetos repetitivos sucessivamente, beneficiando a precisão dos processos de orçamentação e calendarização e, em última instância, promovendo a competitividade negocial das empresas junto dos seus parceiros de negócio/clientes. Este último aspeto torna-se essencial seja qual for a estratégia de negócio que a empresa prossiga. Sendo claro o interesse deste tema, para concretizar o objetivo desta investigação, foi utilizado um novo modelo de programação matemática multiobjetivo, desenvolvido por Gomes da Silva & Carreira (2016), que considera explicitamente a possibilidade de analisar os trade-offs estratégicos entre tempo, custo e qualidade, incidindo simultaneamente sobre o efeito de aprendizagem. Neste modelo, o gestor de projetos terá de determinar o número de equipas que irá executar cada atividade dos vários projetos repetitivos. Esta decisão implica, naturalmente, consequências diretas nas três dimensões referidas anteriormente e é da sua interação tipicamente conflituante que advém a complexidade deste problema. Devido à complexidade do modelo, foram desenvolvidas e aplicadas quatro heurísticas que têm por base algumas regras de prioridade, através das quais se pretendeu gerar aproximações à fronteira de Pareto do problema. As heurísticas foram posteriormente implementadas em dois exemplos específicos, de modo a ilustrar a sua aplicação, e foi possível verificar a sua relevância e capacidade para gerarem uma boa aproximação da fronteira de Pareto. Assim sendo, é necessária investigação adicional, no sentido de averiguar se os resultados aqui alcançados se mantêm válidos para outro tipo de redes e parâmetros.

Contribuição para o estudo da aprendizagem da matemática e da programação em comunidades virtuais de prática com foco no uso de robots como mediadores da aprendizagem

Contribuição para o Estudo da Aprendizagem da Matemática e da Programação em Comunidades Virtuais de Prática com Foco no Uso de Robots como Mediadores da Aprendizagem O propósito deste estudo, desenvolvido no âmbito de um projeto de investigação que envolveu a utilização de robots na aprendizagem colaborativa da Matemática e da Informática através da Web, é analisar e discutir a noção de participação e o processo de construção do conhecimento em comunidades virtuais de prática. O referido projeto foi desenvolvido em três etapas principais. Na primeira, foram selecionadas as ferramentas de comunicação a serem utilizadas. A segunda etapa envolveu a elaboração e contextualização dos problemas-desafio a serem resolvidos pelos grupos virtuais. A terceira e última etapa do projeto compreendeu o registo e a recolha dos dados e informações obtidos nas reuniões virtuais com grupos de alunos do Ensino Secundário e sua posterior análise, utilizando uma abordagem qualitativa de natureza interpretativa, tendo como referencial teórico a teoria da aprendizagem situada de Lave e Wenger e os conceitos subjacentes às comunidades de prática, objetivando com isto melhor compreender os efeitos das tecnologias sobre tais comunidades, bem como as características da aprendizagem realizada em espaços virtuais. A utilização de robots como mediadores da aprendizagem facilitou a exploração de conceitos abstratos fundamentais relativos às áreas da Matemática e da Informática, permitindo com isto que as tarefas de programação necessárias à resolução dos problemas propostos fizessem mais sentido, pelo facto dos resultados obtidos poderem ser concretizados no mundo real.

Programação no ensino de matemática utilizando Processing 2: Um estudo das relações formalizadas por alunos do ensino fundamental com baixo rendimento em matemática

Pós-graduação em Educação para a Ciência - FC

Introdução à inteligência artificial com recurso à programação visual

Relatório da Prática de Ensino Supervisionada, Mestrado em Ensino da Matemática, Universidade de Lisboa, Instituto de Educação, 2014

A programação linear no 11º ano : estratégias e dificuldades na resolução de problemas

Relatório da Prática de Ensino Supervisionada, Mestrado em Ensino da Matemática, Universidade de Lisboa, 2015

Programação genética

A Programação Genética (PG) é uma técnica de Aprendizagem de Máquina (Machine Learning (ML)) aplicada em problemas de otimização onde pretende-se achar a melhor solução num conjunto de possíveis soluções. A PG faz parte do paradigma conhecido por Computação Evolucionária (CE) que tem como inspiração à teoria da evolução natural das espécies para orientar a pesquisa das soluções. Neste trabalho, é avaliada a performance da PG no problema de previsão de parâmetros farmacocinéticos utilizados no processo de desenvolvimento de fármacos. Este é um problema de otimização onde, dado um conjunto de descritores moleculares de fármacos e os valores correspondentes dos parâmetros farmacocinéticos ou de sua atividade molecular, utiliza-se a PG para construir uma função matemática que estima tais valores. Para tal, foram utilizados dados de fármacos com os valores conhecidos de alguns parâmetros farmacocinéticos. Para avaliar o desempenho da PG na resolução do problema em questão, foram implementados diferentes modelos de PG com diferentes funções de fitness e configurações. Os resultados obtidos pelos diferentes modelos foram comparados com os resultados atualmente publicados na literatura e os mesmos confirmam que a PG é uma técnica promissora do ponto de vista da precisão das soluções encontradas, da capacidade de generalização e da correlação entre os valores previstos e os valores reais.

Introdução à Matemática Discreta

Este material traz a definição de matemática discreta, tendo como objetivo desenvolver e complementar o ferramental matemático básico do aluno para o aprendizado da computação. Apresenta a diferença de matemática contínua e matemática discreta. As disciplinas de Matemática Discreta estão presentes em todos os cursos de computação, devido à sua importância para quase todas as áreas da computação, principalmente construção de algoritmos, linguagens de programação e compiladores. A matemática como um todo oferece ferramentas para modelar e solucionar diversos problemas do mundo real.

Comparação de sistemas de programação

Este trabalho compara as soluções disponibilizadas pelos sistemas Derive 5.0, Maple 6 e Mathematica 4.0 para problemas que encontramos no ensino secundário e também nos primeiros anos da universidade. Procuramos destacar os aspectos distintos entre cada um dos programas ao mesmo tempo que fazemos referência aos pontos em que tudo se passa de forma semelhante. Esta dissertação aborda o cálculo numérico, o cálculo simbólico, a programação e os gráficos. Para cada um dos assuntos é estudada a forma como se podem resolver os problemas através dos três sistemas comparando-se estas soluções. Inicialmente, é feita uma abordagem que permite ao utilizador adquirir os conhecimentos básicos acerca dos diversos programas. Tratamos de seguida de algumas questões relacionadas com o cálculo numérico e com algumas funções nomeadamente da Teoria dos Números. Referimos listas e funções e são analisadas diversas formas de manipular listas e os seus elementos bem como algumas áreas da Análise Matemática das quais destacamos as equações, a derivação e a integração compreendendo cálculo numérico e cálculo simbólico. Examinamos um vasto conjunto de operações definidas sobre matrizes (representadas como listas de listas) e polinómios que abrangem as operações mais comuns de cada um dos campos. Analisamos também a programação recursiva, a programação imperativa, a programação funcional e a programação por regras de reescrita. A abordagem aqui adoptada foi a de fornecer ao utilizador as construções chave mais importantes que cada paradigma de programação utiliza bem como as informações básicas acerca do funcionamento de cada uma delas de modo a permitir a resolução dos problemas propostos. Por último os gráficos sobre os quais incidiu a nossa análise foram os de uma e de duas variáveis representados no referencial cartesiano, gráficos estes que são os mais utilizados quer ao nível do ensino superior quer ao nível do ensino secundário. A qualidade e a facilidade de obter rapidamente as representações dão outra dimensão ao estudo dos gráficos principalmente quando estamos a falar de gráficos a três dimensões. A ideia de animação gráfica é também aqui abordada sendo evidente os benefícios da utilização da mesma nos programas em que é possível efectuá-la. Concluímos que na programação o Mathematica destaca-se em relação aos demais o mesmo se passando no Maple no respeitante à representação gráfica. O Derive permite que durante o contacto inicial seja mais fácil trabalhar e aprender a linguagem própria.

Um estudo algorítmico da programação da intervenção de sondas de produção

This work approaches the Scheduling Workover Rigs Problem (SWRP) to maintain the wells of an oil field, although difficult to resolve, is extremely important economical, technical and environmental. A mathematical formulation of this problem is presented, where an algorithmic approach was developed. The problem can be considered to find the best scheduling service to the wells by the workover rigs, taking into account the minimization of the composition related to the costs of the workover rigs and the total loss of oil suffered by the wells. This problem is similar to the Vehicle Routing Problem (VRP), which is classified as belonging to the NP-hard class. The goal of this research is to develop an algorithmic approach to solve the SWRP, using the fundamentals of metaheuristics like Memetic Algorithm and GRASP. Instances are generated for the tests to analyze the computational performance of the approaches mentioned above, using data that are close to reality. Thereafter, is performed a comparison of performance and quality of the results obtained by each one of techniques used

Abordagem matemática de roll waves em escoamentos hiperconcentrados com superfície livre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Modelagem matemática e aplicações do problema de coloração em grafos

Pós-graduação em Matemática - IBILCE

Análise crítica de aspectos de modelagem matemática no planejamento da expansão a longo prazo de sistemas de transmissão

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

A modelagem matemática e a realidade do mundo cibernético

Pós-graduação em Educação Matemática - IGCE