Desempenho do modelo AcquaNetXL na alocação de água em sistemas de recursos hídricos complexos

Este artigo apresenta uma ferramenta para análise de sistemas complexos de recursos hídricos denominada AcquaNetXL, que foi desenvolvida no formato de planilha eletrônica, na qual foram incorporados dois modelos de otimização, um linear e outro não linear. Essa ferramenta mantém os conceitos e os atributos de um sistema de suporte a decisão, ou seja, possui as características de estreitar a comunicação entre o usuário e o computador, de facilitar o entendimento, a formulação do problema, a interpretação dos resultados de análise e auxiliar no processo de tomada de decisão, tornando-o mais ordenado, objetivo e transparente. O desempenho do algoritmo utilizado na solução dos problemas de alocação de água foi satisfatório, especialmente para o modelo linear.

Sistemas complexos: novas formas de ver a Botânica

Uma parte da ciência denominada Complexidade vem se desenvolvendo rapidamente durante os últimos 15 anos e as aplicações de tais ferramentas às Ciências Vegetais são iminentes. Na presente revisão, são apresentados conceitos básicos relacionados à Complexidade e dados alguns exemplos de suas aplicações em diferentes áreas da Botânica. O argumento principal deste trabalho é que a melhor compreensão e conseqüente aplicação de tais enfoques à taxonomia, fisiologia, anatomia e ecologia pelos botânicos provavelmente levará a uma ampliação considerável do que se sabe sobre os vegetais.

Diseño basado en los sistemas complejos adaptativos : el diseño de objetos autorreferentes.

Tesis (Doctor en Filosofía con Orientación en Arquitectura y Asuntos Urbanos) UANL, 2012.

Algoritmos educativos para descubrimiento de reglas de predicción en la mejora de sistemas educativos adaptativos basados en web.

Resumen tomado del autor

Apoyo al profesor en los sistemas de enseñanza adaptativos : experiencias en PDinamet.

Resumen tomado del autor

Parámetros para la adaptación en los sistemas hipermedia adaptativos.

Resumen tomado de la publicación

Un mecanismo basado en tareas y reglas para la creación de sistemas hipermedia adaptativos : aplicacion a la educación a través de Internet.

Facilitar el acceso a la información disponible en Internet de forma personalizada, para que cada usuario reciba automáticamente la información más adecuada dependiendo de sus características personales, intereses, preferencias, etc.. Se presenta una nueva aproximación a la descripción y construcción de sistemas hipermedia adaptativos basados en la Web. En el ámbito educativo cabe destacar que no todos los estudiantes tienen la misma facilidad para comprender los temas objeto de estudio y sus conocimientos previos sobre dichos temas pueden variar. Todos estos factores, junto con las acciones realizadas durante la interacción de los usuarios con el sistema, se pueden utilizar para adaptar la información mostrada en cada momento a cada uno de ellos. Existen diversas aproximaciones a la creación de sistemas hipermedia adaptativos, entre cuyas limitaciones se incluyen la de estar restringidas a ciertas áreas de aplicación, considerar únicamente algunos aspectos que pueden influir en el proceso de adaptación o ser difíciles de utilizar por los creadores de estos sistemas, entre otras. La propuesta que se describe se puede utilizar en cualquier área de aplicación. Se propone un mecanismo que facilita la creación de sistemas hipermedia que se puede adaptar a cualquier característica de los usuarios que se considera relevante, mediante la modificación de la estructura del sitio Web, variando las opciones de navegación disponibles, mediante la generación de las páginas de contenidos mas apropiadas para cada usuario. Este mecanismo se basa en la separación entre la estructura y los contenidos de los sitios Web y se fundamenta en un formalismo que utiliza tareas y reglas para la descripción de todas las posibles formas de estructurar dichos sitios. Presenta la ventaja de facilitar la reutilización de componentes y el mantenimiento de los sistemas hipermedia generados, entre otras. Este mecanismo se implementa en el sistema TANGOW y se realizan diversas experiencias que muestran la sencillez del formalismo que se propone para describir los sistemas hipermedia adaptativos y la utilidad del mecanismo para la generación dinámica de dichos sistemas.

Una propuesta de incorporación de los estilos de aprendizaje a los modelos de usuario en sistemas de enseñanza adaptativos.

Esta investigación está motivada por teorías educativas que sostienen que proporcionar cursos que se adapten al estilo propio de aprendizaje hace que los estudiantes aprendan de forma más fácil y, por lo tanto, mejore el proceso de enseñanza aprendizaje. La propuesta se centra en la incorporación de los estilos de aprendizaje al modelo de usuario en un sistema hipermedia adaptativo, de acuerdo con el modelo de Felder-Silverman. En la fase de inicialización del modelo, este trabajo propone el uso de un cuestionario adaptativo, basado en el cuestionario Index of Learning Styles, para la identificación del estilo de aprendizaje del estudiante. Además se proponen métodos de inferencia para actualizar ese modelo basándose en el comportamiento y las acciones del estudiante. Se ha llevado a cabo la implementación de la adaptación basada en el estilo de aprendizaje del estudiante en TANGOW (Task-based Adaptive learNer Guidance On the Web), un sistema hipermedia adaptativo. Por otra parte, se han realizado investigaciones para determinar el impacto de los estilos de aprendizaje en el trabajo colaborativo. De las conclusiones extraídas se ha desarrollado una agrupación y se ha implementado una herramienta de agrupación supervisada llamada TOGETHER, que facilita la visualización de los resultados de agrupamiento y la modificación de algunos parámetros para obtener el resultado deseado. La evaluación de TOGETHER muestra que los estudiantes agrupados con ella obtuvieron mejores resultados. Concretamente los grupos formados por TOGETHER respondieron correctamente a 1.25 preguntas más, de un total de 10, que los otros grupos. Asimismo, TOGETHER ha sido utilizado directamente por un grupo de profesores con el objetivo de recabar su opinión sobre la utilidad de la misma para el agrupamiento supervisado.

Sistemas heterogéneos adaptativos basados en el contexto.

Monográfico con el título: 'Adaptación y accesibilidad de las tecnologías para el aprendizaje'. Resumen basado en el de la publicación

Metodología para diseñar la adaptación de la presentación de contenidos en Sistemas Hipermedia Adaptativos basados en Estilos de Aprendizaje.

Monográfico con el título: 'Estado actual de los sistemas e-learning'. Resumen basado en el de la publicación

Gestão da resiliência : integração de factores humanos na segurança de sistemas complexos

A grande maioria das empresas é actualmente caracterizada por uma elevada dinâmica de factores humanos, organizacionais e tecnológicos. Esta dinâmica encontra-se frequentemente associada a uma igualmente elevada complexidade e uma exposição a fortes pressões políticas, sociais e económicas. Face a este contexto, a eficácia e por vezes a validade dos actuais modelos de gestão, em particular no domínio da segurança, tem sido questionada por vários autores (Dekker 2004, Hollnagel et al 2006 e Woods 2003). Recentemente, a “resilience engineering” foi proposta como um novo paradigma de segurança, centrado na problemática da actual complexidade de sistemas sociotécnicos. Entre outros aspectos, esta nova abordagem tem implícita uma maior aposta na integração de conhecimentos do domínio da ergonomia e factores humanos. Num primeiro momento, este artigo justifica a necessidade de abordagens à gestão da segurança mais adequadas às novas dinâmicas e complexidades organizacionais. Num segundo momento, apresenta uma investigação conduzida na indústria ferroviária britânica como exemplo de aplicação prática dos conceitos de “resilience engineering”, realçando os factores humanos e organizacionais nos quais incidiu esta intervenção.

Aprendizado de máquina em sistemas complexos multiagentes : estudo de caso em um ambiente sob racionalidade limitada

O presente trabalho investiga a relação entre aprendizado e dinâmica em sistemas complexos multiagentes. Fazemos isso através de estudos experimentais em um cenário de racionalidade limitada que situa-se na interesecção entre Inteligência Artificial, Economia e Física Estatística, conhecido como “Minority Game”. Apresentamos resultados experimentais sobre o jogo focando o estudo do cenário sob uma perspectiva de Aprendizado de Máquina. Introduzimos um novo algoritmo de aprendizado para os agentes no jogo, que chamamos de aprendizado criativo, e mostramos que este algoritmo induz uma distribuição mais eficiente de recursos entre os agentes. Este aumento de eficiência mostra-se resultante de uma busca irrestrita no espaço de estratégias que permitem uma maximização mais eficiente das distâncias entre estratégias. Analisamos então os efeitos dos parâmetros deste algoritmo no desempenho de um agente, comparando os resultados com o algoritmo tradicional de aprendizado e mostramos que o algoritmo proposto é mais eficiente que o tradicional na maioria das situações. Finalmente, investigamos como o tamanho de memória afeta o desempenho de agentes utilizando ambos algoritmos e concluímos que agentes individuais com tamanhos de memória maiores apenas obtém um aumento no desempenho se o sistema se encontrar em uma região ineficiente, enquanto que nas demais fases tais aumentos são irrelevantes - e mesmo danosos - à performance desses agentes.

Os Polímeros como Sistemas Complexos

Neste trabalho, através de simulações computacionais, identificamos os fenômenos físicos associados ao crescimento e a dinâmica de polímeros como sistemas complexos exibindo comportamentos não linearidades, caos, criticalidade auto-organizada, entre outros. No primeiro capítulo, iniciamos com uma breve introdução onde descrevemos alguns conceitos básicos importantes ao entendimento do nosso trabalho. O capítulo 2 consiste na descrição do nosso estudo da distribuição de segmentos num polímero ramificado. Baseado em cálculos semelhantes aos usados em cadeias poliméricas lineares, utilizamos o modelo de crescimento para polímeros ramificados (Branched Polymer Growth Model - BPGM) proposto por Lucena et al., e analisamos a distribuição de probabilidade dos monômeros num polímero ramificado em 2 dimensões, até então desconhecida. No capítulo seguinte estudamos a classe de universalidade dos polímeros ramificados gerados pelo BPGM. Utilizando simulações computacionais em 3 dimensões do modelo proposto por Lucena et al., calculamos algumas dimensões críticas (dimensões fractal, mínima e química) para tentar elucidar a questão da classe de universalidade. Ainda neste Capítulo, descrevemos um novo modelo para a simulação de polímeros ramificados que foi por nós desenvolvido de modo a poupar esforço computacional. Em seguida, no capítulo 4 estudamos o comportamento caótico do crescimento de polímeros gerados pelo BPGM. Partimos de polímeros criticamente organizados e utilizamos uma técnica muito semelhante aquela usada em transições de fase em Modelos de Ising para estudar propagação de danos chamada de Distância de Hamming. Vimos que a distância de Hamming para o caso dos polímeros ramificados se comporta como uma lei de potência, indicando um caráter não-extensivo na dinâmica de crescimento. No Capítulo 5 analisamos o movimento molecular de cadeias poliméricas na presença de obstáculos e de gradientes de potenciais. Usamos um modelo generalizado de reptação para estudar a difusão de polímeros lineares em meios desordenados. Investigamos a evolução temporal destas cadeias em redes quadradas e medimos os tempos característicos de transporte t. Finalizamos esta dissertação com um capítulo contendo a conclusão geral denoss o trabalho (Capítulo 6), mais dois apêndices (Apêndices A e B) contendo a fenomenologia básica para alguns conceitos que utilizaremos ao longo desta tese (Fractais e Percolação respectivamente) e um terceiro e ´ultimo apêndice (Apêndice C) contendo uma descrição de um programa de computador para simular o crescimentos de polímeros ramificados em uma rede quadrada