Sistema de seguimento dos movimentos oculares para interface adaptada pessoa-máquina

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de redes de Comunicação e Multimédia

Aplicação do modelo escoras e tirantes a vigas parede de acordo com o Eurocódigo 2:2010

O Modelo Escoras e Tirantes surgiu no início do Século XX quando Ritter e Mörsch estabeleceram a analogia entre uma treliça clássica e uma viga de betão armado. Desde então pesquisadores têm estudado esse modelo como método de dimensionamento. A partir dos anos 90 várias normas apresentaram a utilização do modelo escoras e tirantes como relevante no dimensionamento de elementos de betão armado. Os critérios de segurança do Modelo Escoras e Tirantes são neste trabalho explicados de acordo com o Eurocódigo 2:2010, e comparadas com as normas NBR 6118:2014 e ACI 318:2011. É unanime dizer que a utilização do método torna-se mais vantajosa para regiões de descontinuidade. Em todos os elementos de betão armado, o Método Escoras e Tirantes são representações dos campos de tensão idealizados por elementos comprimidos e tracionados. Para a definição destes elementos é proposto o processo de “caminho de carga” em que conhecidas as tensões elásticas e suas direções principais utilizando o Método dos Elementos Finitos o modelo das escoras e tirantes é de fácil concepção. É também possível a definição deste a partir de modelos padrão já concebidos para determinados tipos de elementos estruturais de betão armado. Para o elemento descontinuo viga-parede estudado foram apresentados cinco modelos de cálculo até otimizar a solução validando as tensões com o Método dos Elementos Finitos. Em todos os modelos foram analisadas a definição do Modelo Escoras e Tirantes, a resistência das escoras, dos tirantes e dos nós até chegar à solução construtiva da viga-parede. Concluiu-se que a definição do modelo é a chave do dimensionamento.

Filosofia do Cinema: Processos de Criação de uma Nova Imagem do Pensamento

A presente dissertação analisa a relação entre filosofia e cinema segundo o ponto de vista deleuziano da criação de uma nova imagem do pensamento, crítica à imagem dogmática clássica. Com o objectivo de analisar as considerações filosóficas de Gilles Deleuze sobre o cinema de A Imagem-movimento (1983) e A Imagem-tempo (1985), tendo como ponto de partida o movimento reversível entre cinema e filosofia, defendemos a hipótese de o cinema ter uma função filosófica definida no seu pensamento quando relacionado com um sistema filosófico já fundamentado, circunscrito a Diferença e Repetição (1968). Baseando-se na semiótica de Charles S. Peirce e na ontologia materialista de Henri Bergson, Deleuze cria os conceitos filosóficos de imagem-movimento e de imagem-tempo a partir da materialidade das imagens cinematográficas e segundo uma crítica da tradição filosófica relativamente aos estudos sobre o movimento. Deleuze defende a primazia da dimensão temporal; uma concepção de Tempo não decalcado da dimensão espacial; e uma ideia de consciência como algo que está no tempo. Esta reavaliação culmina no conceito de imagem-cristal, o elemento noo-onto-cinematográfico da sua filosofia-cinema. Assim, a questão sobre o que é o cinema leva-nos a uma outra sobre o que é a filosofia. Que tipos de interferências ocorrem entre cinema e filosofia? A filosofia definida como criação conceptual é o fio condutor para a análise de duas ligações que julgamos essenciais e objecto de alguns equívocos: por um lado, a relação entre cinema e filosofia e, por outro, entre filosofar e pensar. Prosseguindo a questão heideggeriana sobre o que nos faz pensar, localizamos no não-filosófico a “origem” não essencialista da própria filosofia: a partir de um encontro paradoxalmente acidental e necessário, que tem no cinema a correspondência imagem-pensamento e imagem-movimento. Este movimento reversível entre imagens cinematográficas e conceitos filosóficos exige uma revisão do platonismo e da concepção da relação entre imagem e pensamento, bem como uma refutação da analogia entre mente e cinema. Segundo esta analogia, o cinema é compreendido como uma cópia dos processos mentais na sua função de passividade, inércia e manipulação. A reacção a este automatismo espiritual corresponderá, paralelamente, a uma luta contra o cliché da imagem e o fascismo da imagem dogmática. Deste modo, a noologia deleuziana estabelece uma nova imagem do pensamento enquanto nova teoria da imagem, da qual sobressaem dois elementos distintos: a intervenção do não-filosófico como impoder e o domínio de uma lógica paradoxal da síntese disjuntiva. Deste modo, a presente dissertação esclarece alguns dos equívocos estabelecidos relativamente à identidade entre o cinema e a filosofia, nomeadamente a ideia que predomina numa certa tendência da filosofia do cinema hoje, de que o cinema filosofa. Isto é, defendo que o cinema tem a capacidade de nos dar os imprescindíveis elementos não-filosóficos que nos fazem pensar e que o cinema tem um papel prático na criação conceptual, sugerindo assim uma afinidade entre imagem cinematográfica e conceito filosófico que se traduz na expressão filosófica de pensar o cinema pelo cinema.

Constituição e transcendência: os casos dos regimes comunitários do entre-guerras

Tede de Doutoramento, na especialidade de Ciências Políticas apresentada à FDUNL

O enredo prisional em Angola: soberanias duais na disciplina do corpo colonial

A análise das estruturas de aprisionamento necessita de atender ao quadro institucional no qual se encontra enquadrado. A compreensão das finalidades às quais reporta apenas pode ser captada na alusão a um quadro teórico e conceptual que não se cinja à apreensão restrita das suas mais evidentes manifestações. O enredo da Angola colonial, no qual nos focamos, imprime a necessidade de nos afastarmos dos recorrentes estudos que tendem a evidenciar a brutalidade da prática repressiva no interior das prisões, menosprezando, por iminência, uma análise que capte as características longitudinais que ditam as estruturas administrativas das suas bases materiais. Assente na defesa de um alargamento conceptual das práticas de confinamento, pretende esta investigação contribuir para os estudos que atendem à necessidade destes estabelecimentos serem analisados à luz de outras instâncias, nomeadamente o trabalho forçado e o incipiente poder infraestrutural do estado colonial. De forma a alcançar tal propósito esta dissertação concebe uma análise que contrapõe às finalidades impressas nos códigos legais dos estatutos criminais coloniais os relatórios arquivísticos. Estes dão conta da prática que regia o modus operandi destes estabelecimentos e atestam a debilidade morfológica do poder estatal colonial. É face a tal que se apresenta, numa última análise, as instâncias que nos permitem pensar o enredo edificado pelas empresas concessionárias no território colonial numa relação de analogia com a prisão colonial. Tal comparação é aqui edificada pelo recurso ao estudo de caso da Companhia de Diamantes de Angola, problematizando-se o modo como esta empresa substituía o poder do estado colonial ao implementar políticas públicas de gestão e controlo das massas trabalhadoras que se encontravam sob a sua alçada.

Aplicação do CRM no contexto do bloco operatório

RESUMO - Introdução: Na última década, inúmera literatura sobre temas de saúde, principalmente abordando a Segurança do Doente, foca a necessidade e a importância do conceito de trabalho em equipa e da sua implementação na atividade dos profissionais de saúde. É também referido, como exemplo a seguir, por analogia e com a devida adaptação, o conceito e a metodologia do Crew Resource Management (CRM) da aviação civil, em que vários autores reviram a evidência da sua aplicação à medicina e concluíram que era uma ferramenta útil em formação não-técnica para a prática da cirurgia segura. Porquê esta analogia entre a saúde e a aviação civil? Porquê este despertar na saúde para o trabalho em equipa e, principalmente, baseando-se na metodologia do CRM da aviação civil? Qual a importância da formação não-técnica e como pode esta ser adaptada à atividade dos profissionais da saúde, nomeadamente no bloco operatório? São estas as principais questões que irão ser investigadas e analisadas ao longo deste estudo. Objetivos: Na aviação civil, a segurança é uma das prioridades desta indústria e um dos pilares da sua sustentabilidade. Sendo a indústria da aviação civil, como a saúde, uma atividade complexa importa em primeiro lugar compreender como a segurança deve ser abordada nas organizações complexas. Depois de compreendermos os quatro pilares da segurança (política, risco, garantia e promoção) aplicados na aviação civil, analisaremos a necessidade da formação não-técnica, explicando a importância da metodologia do CRM na aviação civil e a possibilidade da “importação” dos seus conceitos pela saúde. Metodologia: Para aferirmos a necessidade de formação não-técnica pelos profissionais da saúde foi desenvolvido um inquérito aos alunos finalistas dos Cursos de Enfermagem e dos Cursos de Medicina e outro inquérito a profissionais da saúde, Enfermeiros e Médicos (Anestesista e Cirurgião) com funções no Bloco Operatório, para responderem às seguintes inquietações:  Tiveram os profissionais de saúde formação formal na sua licenciatura ou pós-graduação em temas sobre comunicação, trabalho em equipa, gestão do erro, gestão do stress, liderança, atitudes e comportamentos para um trabalho em equipa eficiente e seguro?  Tiveram formação inicial no início da sua carreira e formação recorrente equivalente sobre estes temas ao longo da sua carreira?  Estão os profissionais de saúde preparados, com conhecimentos obtidos em formação formal, para trabalhar em equipa? Pretendeu-se igualmente, através de inquérito, saber se os alunos finalistas das licenciaturas acima identificadas consideram importante para a sua futura atividade como profissionais de saúde possuírem competências não-técnicas para o trabalho em equipa para evitarem os eventos adversos. No referido inquérito será também questionado quais as matérias a abordar nas licenciaturas (ou em outra etapa da formação), consideradas necessárias para se obterem competências de trabalho em equipa e qual a opinião sobre a frequência da formação recorrente sobre estes temas. Conclusão: O trabalho ficará concluído com uma proposta de conteúdos programáticos para a formação não-técnica dos profissionais de saúde, para a sua formação inicial e para a formação recorrente ao longo da carreira, baseada na metodologia do CRM da aviação civil. Objetivo final: Como objetivo final do estudo pretende-se contribuir, através da aplicação de formação não-técnicas aos profissionais de saúde, para a melhoria da Segurança do Doente nos cuidados em saúde.

O xadrez como metáfora para pensar a crise nas humanidades

As últimas décadas foram marcadas por fortes tensões entre os “discursos oficiais historiográficos” e outras formas alternativas de narrar os acontecimentos humanos. No campo da arte esta tensão foi particularmente evidente, levando ao surgimento de diversas estratégias distintas para enfrentar o modelo oficial e/ou para tentar integrar os discursos e contribuições da alteridade. Ao longo deste texto procurar-se-á analisar algumas dessas estratégias que foram usadas neste período de crise, recorrendo para o efeito a um conjunto de conceitos escaquísticos – “jogar de negras”, “ataque das minorias”, “xadrez 960” – que, funcionando como metáforas, poderão acrescentar valor heurístico para a compreensão dos fenómenos sociais e humanos. Ao optar-se por este tipo de abordagem, pretende-se valorizar um tipo de análise que prolifera atualmente nas ciências sociais e humanas e que procura pensar a complexidade humana a partir de modelos alternativos, baseados em analogias.

Liu shu shi yi.

Même ouvrage.

Comunicación en ciencias con modelos pictóricos

Ejemplos y modelos son instrumentos habituales de los docentes para contextualizar la Ciencia y uno de los principales tipos de modelos son las analogías. El proceso de enseñanza- aprendizaje lleva implícito la comprensión y el razonamiento y para tal fin, la elaboración de modelos. La comprensión supone la construcción de un modelo mental que es particular para cada uno de los alumnos. Sin embargo, cuando un alumno se encuentra frente a un concepto teórico y abstracto para el que no existen ejemplos perceptibles en el entorno, la construcción de un modelo de comprensión puede no ser una tarea sencilla y se facilita ofreciendo uno inicial, ya confeccionado, en forma de comparación. Este modelo de comprensión es el objetivo de la analogía. La analogía es, por tanto, un intento más de modelizar en aras del aprendizaje. Puede considerarse como un recurso didáctico útil para aplicar en los procesos de enseñanza-aprendizaje. Facilita la visualización de los conceptos teórico-abstractos, facilita el recuerdo de la información y su contextualización y aporta una disposición positiva hacia el aprendizaje. Permite construir el conocimiento y desarrollar el pensamiento creativo. La analogía conecta el nuevo conocimiento con el que ya tienen los alumnos. Y se debe averiguar en primer lugar el conocimiento que poseen los alumnos para conectarlo posteriormente con el nuevo concepto a aprender. De esta manera se posibilita que cada uno de los alumnos adquiera un modelo mental inicial que sirva de base para organizar la información de lo que va aprendiendo. Las analogías pictóricas pueden mostrar objetos reales, pero se refieren a otras cosas que el contenido para el que aparecen en el texto. Es decir, aunque se utilizan para explicar un determinado concepto o tópico, hacen referencia a un tema que en principio no guarda relación con el. Con frecuencia las analogías pictóricas pueden contener algún elemento humorístico o de simulación que la hacen parecer más atractiva. Docentes y editores de libros de texto utilizan las analogías sin profundizar en el análisis de su eficacia para el aprendizaje. Tras estudiar 84 libros de texto de Ciencias para estudiantes entre 12 y 18 años, la distribución de analogías pictóricas, verbales y pictórico-verbales en los distintos niveles y asignaturas muestra disparidades entre los resultados de las investigaciones didácticas y su uso en la práctica. Las conclusiones incluyen recomendaciones para la adecuada utilización de las analogías tanto para docentes como para editores

Funcions densitat i semblança molecular quàntica: nous desenvolupaments i aplicacions

La present tesi, tot i que emmarcada dins de la teoria de les Mesures Semblança Molecular Quántica (MQSM), es deriva en tres àmbits clarament definits: - La creació de Contorns Moleculars de IsoDensitat Electrònica (MIDCOs, de l'anglès Molecular IsoDensity COntours) a partir de densitats electròniques ajustades. - El desenvolupament d'un mètode de sobreposició molecular, alternatiu a la regla de la màxima semblança. - Relacions Quantitatives Estructura-Activitat (QSAR, de l'anglès Quantitative Structure-Activity Relationships). L'objectiu en el camp dels MIDCOs és l'aplicació de funcions densitat ajustades, ideades inicialment per a abaratir els càlculs de MQSM, per a l'obtenció de MIDCOs. Així, es realitza un estudi gràfic comparatiu entre diferents funcions densitat ajustades a diferents bases amb densitats obtingudes de càlculs duts a terme a nivells ab initio. D'aquesta manera, l'analogia visual entre les funcions ajustades i les ab initio obtinguda en el ventall de representacions de densitat obtingudes, i juntament amb els valors de les mesures de semblança obtinguts prèviament, totalment comparables, fonamenta l'ús d'aquestes funcions ajustades. Més enllà del propòsit inicial, es van realitzar dos estudis complementaris a la simple representació de densitats, i són l'anàlisi de curvatura i l'extensió a macromolècules. La primera observació correspon a comprovar no només la semblança dels MIDCOs, sinó la coherència del seu comportament a nivell de curvatura, podent-se així observar punts d'inflexió en la representació de densitats i veure gràficament aquelles zones on la densitat és còncava o convexa. Aquest primer estudi revela que tant les densitats ajustades com les calculades a nivell ab initio es comporten de manera totalment anàloga. En la segona part d'aquest treball es va poder estendre el mètode a molècules més grans, de fins uns 2500 àtoms. Finalment, s'aplica part de la filosofia del MEDLA. Sabent que la densitat electrònica decau ràpidament al allunyar-se dels nuclis, el càlcul d'aquesta pot ser obviat a distàncies grans d'aquests. D'aquesta manera es va proposar particionar l'espai, i calcular tan sols les funcions ajustades de cada àtom tan sols en una regió petita, envoltant l'àtom en qüestió. Duent a terme aquest procés, es disminueix el temps de càlcul i el procés esdevé lineal amb nombre d'àtoms presents en la molècula tractada. En el tema dedicat a la sobreposició molecular es tracta la creació d'un algorisme, així com la seva implementació en forma de programa, batejat Topo-Geometrical Superposition Algorithm (TGSA), d'un mètode que proporcionés aquells alineaments que coincideixen amb la intuïció química. El resultat és un programa informàtic, codificat en Fortran 90, el qual alinea les molècules per parelles considerant tan sols nombres i distàncies atòmiques. La total absència de paràmetres teòrics permet desenvolupar un mètode de sobreposició molecular general, que proporcioni una sobreposició intuïtiva, i també de forma rellevant, de manera ràpida i amb poca intervenció de l'usuari. L'ús màxim del TGSA s'ha dedicat a calcular semblances per al seu ús posterior en QSAR, les quals majoritàriament no corresponen al valor que s'obtindria d'emprar la regla de la màxima semblança, sobretot si hi ha àtoms pesats en joc. Finalment, en l'últim tema, dedicat a la Semblança Quàntica en el marc del QSAR, es tracten tres aspectes diferents: - Ús de matrius de semblança. Aquí intervé l'anomenada matriu de semblança, calculada a partir de les semblances per parelles d'entre un conjunt de molècules. Aquesta matriu és emprada posteriorment, degudament tractada, com a font de descriptors moleculars per a estudis QSAR. Dins d'aquest àmbit s'han fet diversos estudis de correlació d'interès farmacològic, toxicològic, així com de diverses propietats físiques. - Aplicació de l'energia d'interacció electró-electró, assimilat com a una forma d'autosemblança. Aquesta modesta contribució consisteix breument en prendre el valor d'aquesta magnitud, i per analogia amb la notació de l'autosemblança molecular quàntica, assimilar-la com a cas particular de d'aquesta mesura. Aquesta energia d'interacció s'obté fàcilment a partir de programari mecanoquàntic, i esdevé ideal per a fer un primer estudi preliminar de correlació, on s'utilitza aquesta magnitud com a únic descriptor. - Càlcul d'autosemblances, on la densitat ha estat modificada per a augmentar el paper d'un substituent. Treballs previs amb densitats de fragments, tot i donar molt bons resultats, manquen de cert rigor conceptual en aïllar un fragment, suposadament responsable de l'activitat molecular, de la totalitat de l'estructura molecular, tot i que les densitats associades a aquest fragment ja difereixen degut a pertànyer a esquelets amb diferents substitucions. Un procediment per a omplir aquest buit que deixa la simple separació del fragment, considerant així la totalitat de la molècula (calcular-ne l'autosemblança), però evitant al mateix temps valors d'autosemblança no desitjats provocats per àtoms pesats, és l'ús de densitats de Forats de fermi, els quals es troben definits al voltant del fragment d'interès. Aquest procediment modifica la densitat de manera que es troba majoritàriament concentrada a la regió d'interès, però alhora permet obtenir una funció densitat, la qual es comporta matemàticament igual que la densitat electrònica regular, podent-se així incorporar dins del marc de la semblança molecular. Les autosemblances calculades amb aquesta metodologia han portat a bones correlacions amb àcids aromàtics substituïts, podent així donar una explicació al seu comportament. Des d'un altre punt de vista, també s'han fet contribucions conceptuals. S'ha implementat una nova mesura de semblança, la d'energia cinètica, la qual consisteix en prendre la recentment desenvolupada funció densitat d'energia cinètica, la qual al comportar-se matemàticament igual a les densitats electròniques regulars, s'ha incorporat en el marc de la semblança. A partir d'aquesta mesura s'han obtingut models QSAR satisfactoris per diferents conjunts moleculars. Dins de l'aspecte del tractament de les matrius de semblança s'ha implementat l'anomenada transformació estocàstica com a alternativa a l'ús de l'índex Carbó. Aquesta transformació de la matriu de semblança permet obtenir una nova matriu no simètrica, la qual pot ser posteriorment tractada per a construir models QSAR.

Apontamentos sobre a investigação sociológica : possibilidades e caminhos da pesquisa

Este artigo é uma proposta de análise das questões fundamentais do método de pesquisa nas ciências sociais. Este assunto foi objeto de discussões incontáveis e produção de vários textos no sentido de explicar sua relevância em geral no contexto acadêmico. Um dos aspectos principais de tal discussão é de como validar a pesquisa, em outras palavras, quais padrões e ferramentas deveriam ser usadas para aumentar a precisão e o grau de confiança desses resultados. A partir de uma analogia com a arte, propõe-se uma estrada que assegure a rigidez necessária a qualquer investigação científica.

Criação e aplicação de um Plano de Classificação no Tratamento do Fundo Arquivístico da Associação Naval de Lisboa

O estudo e tratamento de fundos arquivísticos de arquivos associativos, constituem um tema até agora por explorar no âmbito da teoria arquivística. A presente Dissertação pretende contribuir para a identificação e análise deste tipo de fundos arquivísticos, tendo por base uma abordagem teórica complementada pelo estudo dos casos concretos dos fundos arquivísticos do Clube Naval de Lisboa, da Associação Naval de Lisboa e do sub-fundo de arquivo do Grupo Náutico Portuguesa/Clube Náutico de Portugal, que se encontram à guarda do Arquivo Histórico Municipal de Cascais ao abrigo do PRADIM – Programa de Recuperação de Arquivos e de Documentos de Interesse Municipal. A abordagem teórica, baseia-se na análise de bibliografi geral e normativa sobre os tipos de arquivos de acordo com as entidades produtoras e sobre criação de planos de classificação de documentação de arquivo. Recorremos também à bibliografia mais específica sobre Câmaras Municipais, uma vez que estas instituições são conotadas como tendo uma forte organização interna e perante a ausência de bibliografia sobre a temática específica dos arquivos associativos, optamos pela analogia com os Arquivos Municipais, como forma de identificar o estado da arte e as políticas a este nível arquivístico. O estudo dos casos concretos enunciados, e consequente criação de um Plano de Classificação, e de um Inventário específico para cada um dos casos em análise, são o objecto da presente investigação, pretendendo contemplar a perspectiva prática do Tratamento dos Arquivos Associativos. Avaliamos o paradigma das agremiações náuticas de modo a construir um modelo válido para futuras classificações de fundos similares ou congéneres se encontrem por organizar nos locais onde se conservam os repectivos documentos de Arquivo, de modo a enriquecer a História do Associativismo e do meio em que estes se inserem, bem como para contribuir para o desenvolvimento do estudo arquivístico aplicado a este tipo de arquivos. Quando outras fontes não subsistem para contar a história de uma Vila, Cidade ou Região, os Fundos dos Arquivos Associativos, podem revelar-se fontes preciosas para o Conhecimento ou enriquecimento da História Local, dos seus lugares, e das suas gentes. Considera-se que este estudo poderá contribuir para o conhecimento da longa vida e do enquadramento local das instituições em análise, mas também para uma eventual aplicação mais ampla a outras instituições congéneres, nacionais e internacionais que têm igual perfil e idênticas necessidades de tratamento arquivístico dos seus fundos.

No museu com a turma do Charlie Brown

Consciente da importância dos museus enquanto espaço de reflexão. educação, encontro e lazer, a professora da turma de Charlie Brown organiza uma excursão ao Museu de Arte da cidade. Após a visita os alunos devem preparar, para efeito de avaliação, um relatório sobre o Museu. Charlie Brown está preocupado com a perspectiva de ter que elaborar o referido relatório e tirar nota 10 (dez) para não perder o ano. No dia marcado para a visita, dois ônibus realizam o transporte das crianças da escola até as proximidades do Museu. Ao sairem dos ônibus, as crianças são organizadas em fila. No entanto, Charlie Brown, Snoopy, Isaura, Beth Pimentinha e Márcia distanciam-se do grupo excursionista e terminam entrando, por engano, num Supermercado, julgando que estavam no Museu. A visita de Charlie Brown ao supermercado transcorre com normalidade. As listagens de preço são percebidas como catálogos de exposição; a campanha de preços baixos é percebida como uma estratégia do Museu para superar suas dificuldades financeiras; as latas empilhadas de extrato de tomate são percebidas como esculturas populares; alguns pernis (ou coisa parecida) são percebidos como ossos de dinossauros. A pequena Márcia, apesar de todos os argumentos de Beth Pimentinha, insiste em dizer que o Museu se parece muito com uma mercearia. Ao saírem do Supermercado, que fica ao lado do Museu, Charlie Brown e seus amigos encontram o outro grupo excursionista, entram no ônibus e voltam para casa. Charlie Brown prepara o seu relatório e depois de entregá-lo à professora, descobre, em conversa com amigos que não foram ao supermercado, que ele não foi ao "verdadeiro" Museu. No dia marcado para a entrega das notas, Charlie Brown está tenso e angustiado. No entanto, ao receber o resultado o seu rosto se ilumina. Ele tirou 10 (dez) e não perdeu o ano. A professora ainda anotou em seu relatório o seguinte comentário: "Sua analogia foi brilhante. Comparar o Museu ao supermercado foi uma idéia genial".

O neomunícipe na comunicação pública das cidades do Grande ABC

artigo publicado na revista Parágrafo

Uma Proposta de especificação formal e fundamentação teórica para simulated annealing

Os algoritmos baseados no paradigma Simulated Annealing e suas variações são atualmente usados de forma ampla na resolução de problemas de otimização de larga escala. Esta popularidade é resultado da estrutura extremamente simples e aparentemente universal dos algoritmos, da aplicabilidade geral e da habilidade de fornecer soluções bastante próximas da ótima. No início da década de 80, Kirkpatrick e outros apresentaram uma proposta de utilização dos conceitos de annealing (resfriamento lento e controlado de sólidos) em otimização combinatória. Esta proposta considera a forte analogia entre o processo físico de annealing e a resolução de problemas grandes de otimização combinatória. Simulated Annealing (SA) é um denominação genérica para os algoritmos desenvolvidos com base nesta proposta. Estes algoritmos combinam técnicas de busca local e de randomização. O objetivo do presente trabalho é proporcionar um entendimento das características do Simulated Annealing e facilitar o desenvolvimento de algoritmos com estas características. Assim, é apresentado como Simulated Annealing e suas variações estão sendo utilizados na resolução de problemas de otimização combinatória, proposta uma formalização através de um método de desenvolvimento de algoritmos e analisados aspectos de complexidade. O método de desenvolvimento especifica um programa abstrato para um algoritmo Simulated Annealing seqüencial, identifica funções e predicados que constituem os procedimentos deste programa abstrato e estabelece axiomas que permitem a visualização das propriedades que estes procedimentos devem satisfazer. A complexidade do Simulated Annealing é analisada a partir do programa abstrato desenvolvido e de seus principais procedimentos, permitindo o estabelecimento de uma equação genérica para a complexidade. Esta equação genérica é aplicável aos algoritmos desenvolvidos com base no método proposto. Uma prova de correção é apresentada para o programa abstrato e um código exemplo é analisado com relação aos axiomas estabelecidos. O estabelecimento de axiomas tem como propósito definir uma semântica para o algoritmo, o que permite a um desenvolvedor analisar a correção do código especificado para um algoritmo levando em consideração estes axiomas. O trabalho foi realizado a partir de um estudo introdutório de otimização combinatória, de técnicas de resolução de problemas, de um levantamento histórico do uso do Simulated Annealing, das variações em torno do modelo e de embasamentos matemáticos documentados. Isto permitiu identificar as características essenciais dos algoritmos baseados no paradigma, analisar os aspectos relacionados com estas características, como as diferentes formas de realizar uma prescrição de resfriamento e percorrer um espaço de soluções, e construir a fundamentação teórica genérica proposta.