Análise associativa: identificação de padrões de associação entre o perfil socioeconômico dos alunos do ensino básico e os resultados nas provas de matemática

Nos dias atuais, a maioria das operações feitas por empresas e organizações é armazenada em bancos de dados que podem ser explorados por pesquisadores com o objetivo de se obter informações úteis para auxílio da tomada de decisão. Devido ao grande volume envolvido, a extração e análise dos dados não é uma tarefa simples. O processo geral de conversão de dados brutos em informações úteis chama-se Descoberta de Conhecimento em Bancos de Dados (KDD - Knowledge Discovery in Databases). Uma das etapas deste processo é a Mineração de Dados (Data Mining), que consiste na aplicação de algoritmos e técnicas estatísticas para explorar informações contidas implicitamente em grandes bancos de dados. Muitas áreas utilizam o processo KDD para facilitar o reconhecimento de padrões ou modelos em suas bases de informações. Este trabalho apresenta uma aplicação prática do processo KDD utilizando a base de dados de alunos do 9 ano do ensino básico do Estado do Rio de Janeiro, disponibilizada no site do INEP, com o objetivo de descobrir padrões interessantes entre o perfil socioeconômico do aluno e seu desempenho obtido em Matemática na Prova Brasil 2011. Neste trabalho, utilizando-se da ferramenta chamada Weka (Waikato Environment for Knowledge Analysis), foi aplicada a tarefa de mineração de dados conhecida como associação, onde se extraiu regras por intermédio do algoritmo Apriori. Neste estudo foi possível descobrir, por exemplo, que alunos que já foram reprovados uma vez tendem a tirar uma nota inferior na prova de matemática, assim como alunos que nunca foram reprovados tiveram um melhor desempenho. Outros fatores, como a sua pretensão futura, a escolaridade dos pais, a preferência de matemática, o grupo étnico o qual o aluno pertence, se o aluno lê sites frequentemente, também influenciam positivamente ou negativamente no aprendizado do discente. Também foi feita uma análise de acordo com a infraestrutura da escola onde o aluno estuda e com isso, pôde-se afirmar que os padrões descobertos ocorrem independentemente se estes alunos estudam em escolas que possuem infraestrutura boa ou ruim. Os resultados obtidos podem ser utilizados para traçar perfis de estudantes que tem um melhor ou um pior desempenho em matemática e para a elaboração de políticas públicas na área de educação, voltadas ao ensino fundamental.

Além da Linha Vermelha: um estudo sobre a formação de professores em Física, Química e Matemática na interface das políticas públicas e do mundo do trabalho

Esta pesquisa realiza um estudo sobre a formação de professores em Física, Química e Matemática na dimensão das políticas públicas educacionais e das novas ordenações do mundo produtivo. O eixo metodológico investe na abordagem qualitativa, elegendo como campo empírico o Instituto de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro (IFRJ), mais especificamente, o campus Nilópolis, localizado na região da Baixada Fluminense (recorte geopolítico), no Estado do Rio de Janeiro. A técnica de pesquisa baseou-se na realização de entrevistas com licenciandos cujo perfil compreende àquele que tenha realizado atividades de estágio docente. Esta escolha justifica-se por ser este o perfil de estudante mais próximo do término do curso e que, principalmente, através desta experiência, apresenta concepções, ainda que iniciais, da realidade da educação básica. Este estudo investiu na história dos sujeitos participantes através de seus respectivos relatos, onde foi possível categorizá-los em importantes aspectos que se interconectam: 1) na análise das políticas públicas para a educação superior a partir da ênfase na investigação de como estas se efetivam em uma territorialidade e no contexto de uma nova institucionalidade; 2) na reflexão sobre o impacto das transformações do mundo do trabalho na subjetividade dos licenciandos, engendrando a possível atividade docente no cenário de crise de identidades profissionais; e 3) no exame da realidade das escolas da educação básica, espaço onde a formação se destina. Este caminho permitiu refletir sobre o lugar do magistério nas escolhas de formação e nas perspectivas profissionais.

Estado e construção ferroviária: quinze anos decisivos para a economia brasileira, 1852-1867

Esta pesquisa procura ampliar e aprofundar o entendimento sobre a participação do Estado na construção ferroviária no século XIX. Com este objetivo, partimos da análise do processo histórico de formação do Estado brasileiro, de 1822 aos anos 1850, a fim de identificar configurações e traços culturais do sistema político no qual se inserem, como prioridade de governo, as políticas públicas e, em especial, o projeto ferroviário. Consideramos que as linhas básicas da política ferroviária, no Império, foram traçadas no período 1852-1867, durante a construção de seis ferrovias pioneiras. Detectamos, ainda, razoável correlação entre o traçado dos caminhos de ferro e os já conhecidos caminhos das minas, que conduziam a zonas onde se localizavam jazigos de pedras e metais preciosos, ferro, carvão, petróleo e outros recursos minerais. Observamos que a participação do Estado na construção ferroviária, no período, desenvolveu-se em duas frentes: como empresário responsável pela construção e gestão de malhas ferroviárias e como agente de regulação de empresas privadas, nacionais e estrangeiras, privilegiadas com longa lista de subvenções e incentivos, entre os quais se destaca a garantia de juro mínimo para os capitais investidos na construção de estradas de ferro.

Análise matemática de soluções descontínuas de leis de conservação hiperbólicas e resoluções numéricas para a captura de ondas de choque em escoamentos multifásicos em meios porosos

O processo de recuperação secundária de petróleo é comumente realizado com a injeção de água ou gás no reservatório a fim de manter a pressão necessária para sua extração. Para que o investimento seja viável, os gastos com a extração precisam ser menores do que o retorno financeiro obtido com a produção de petróleo. Objetivando-se estudar possíveis cenários para o processo de exploração, costuma-se utilizar simulações dos processos de extração. As equações que modelam esse processo de recuperação são de caráter hiperbólico e não lineares, as quais podem ser interpretadas como Leis de Conservação, cujas soluções são complexas por suas naturezas descontínuas. Essas descontinuidades ou saltos são conhecidas como ondas de choque. Neste trabalho foi abordada uma análise matemática para os fenômenos oriundos de leis de conservação, para em seguida utilizá-la no entendimento do referido problema. Foram estudadas soluções fracas que, fisicamente, podem ser interpretadas como ondas de choque ou rarefação, então, para que fossem distinguidas as fisicamente admissíveis, foi considerado o princípio de entropia, nas suas diversas formas. As simulações foram realizadas nos âmbitos dos escoamentos bifásicos e trifásicos, em que os fluidos são imiscíveis e os efeitos gravitacionais e difusivos, devido à pressão capilar, foram desprezados. Inicialmente, foi feito um estudo comparativo de resoluções numéricas na captura de ondas de choque em escoamento bifásico água-óleo. Neste estudo destacam-se o método Composto LWLF-k, o esquema NonStandard e a introdução da nova função de renormalização para o esquema NonStandard, onde obteve resultados satisfatórios, principalmente em regiões onde a viscosidade do óleo é muito maior do que a viscosidade da água. No escoamento bidimensional, um novo método é proposto, partindo de uma generalização do esquema NonStandard unidimensional. Por fim, é feita uma adaptação dos métodos LWLF-4 e NonStandard para a simulação em escoamentos trifásicos em domínios unidimensional. O esquema NonStandard foi considerado mais eficiente nos problemas abordados, uma vez que sua versão bidimensional mostrou-se satisfatória na captura de ondas de choque em escoamentos bifásicos em meios porosos.

Alfabetização matemática nos anos iniciais do ensino fundamental: uma leitura dos resultados da Pesquisa GERES 2005

O presente estudo teve como objetivo geral compreender o processo de aprendizagem da matemática de estudantes durante o ciclo de alfabetização na cidade do Rio de Janeiro. Para isso, fez-se uso dos dados de uma pesquisa longitudinal, denominada Estudo Longitudinal da Geração Escolar 2005 GERES 2005. Esta Pesquisa consistiu em um estudo de painel que acompanhou ao longo de quatro anos consecutivos (de 2005 a 2008) uma amostra de estudantes do primeiro segmento do Ensino Fundamental (1 à 4 série e/ou 2 ao 5 ano) em cinco cidades brasileiras - Rio de Janeiro, Belo Horizonte, Campinas, Campo Grande e Salvador, por meio de testes de Matemática e Leitura aplicados aos estudantes e de questionários contextuais aplicados a seus professores, aos diretores das escolas, e aos pais. Especificamente o estudo concentrou-se sobre os dados referentes à rede municipal do Rio de Janeiro e mais especificamente ao período correspondente ao ciclo de alfabetização. Foram analisados os resultados médios em matemática dos estudantes nas três primeiras Ondas de avaliação e o percentual de acertos nos itens comuns a essas Ondas, com o intuito de verificar a evolução da aprendizagem em matemática ao longo do início da escolarização nos anos iniciais. Dentre os principais resultados da pesquisa foi possível perceber certa fragilidade na construção dos conceitos matemáticos básico dos anos iniciais, evidenciando que possivelmente a construção da linguagem matemática encontra-se aquém do esperado para os estudantes no início de sua formação matemática. Possivelmente, estes resultados reflitam uma prática comum nas escolas em que a ênfase do processo de aprendizagem esteja centrada em processos individuais, em contextos pouco familiares à criança, além da proposição de atividades que pouco exploram o raciocínio lógico e dedutivo do aluno, ou seja, o pensar sobre de forma lúdica e criativa. Tudo isso tem contribuído para aumentar a distância entre estudantes de diferentes classes sociais ou diferentes redes de ensino.

Otimização de recursos e economia de energia em clusters usando virtualização.

Este trabalho propõe uma arquitetura reutilizável que permite a gerência de uma infraestrutura de suporte para aplicações Web, utilizando máquinas virtuais. O objetivo da arquitetura é garantir qualidade de serviço, atuando nos servidores físicos (hospedeiros) ou manipulando as máquinas virtuais, e avaliando o cumprimento das restrições de operação (tempo de resposta máximo). Além disso, através do uso racional dos recursos utilizados, a proposta visa à economia de energia. O trabalho também inclui uma avaliação de desempenho realizada sobre um sistema implementado com base na arquitetura. Esta avaliação mostra que a proposta é funcional e o quanto ela pode ser vantajosa do ponto de vista do uso de recursos, evitando desperdício, mantendo-se ainda a qualidade de serviço em níveis aceitáveis pela aplicação.

A atuação do Estado na economia como acionista minoritário: possibilidades e limites

A presente dissertação é sobre a atuação do Estado na economia como acionista minoritário, focando, em especial, no caso do Brasil. Em um primeiro momento, tratamos das possibilidades do uso das participações minoritárias, apontando que, embora estejamos falando de propriedade pública sobre parcelas do capital social de empresas privadas, essas participações não configuram, somente, forma de exploração direta da atividade econômica, devendo ser compreendidas como uma técnica jurídica ou uma ferramenta da qual o Estado pode se valer para realizar as diferentes modalidades de atuação na economia. Nesse sentido, mostramos como as participações minoritárias possibilitam a atuação do Estado como empresário, regulador, fomentador e investidor. Em seguida, falamos dos mecanismos societários que a Administração Pública pode utilizar para que, mesmo como acionista minoritária, possa influenciar a direção das empresas público-privadas, tais como os acordos de acionistas e as golden-shares. Após cuidarmos da natureza jurídica e das vantagens comparativas da atuação estatal na economia por meio de participações minoritárias, passamos a analisar os limites dessa atuação. Desse modo, deve-se distinguir entre o uso das participações públicas como opção legítima de atuação na economia versus sua aplicação como burla ao regime jurídico aplicável às empresas estatais mediante o controle societário disfarçado e a simulação de contratações administrativas. Por fim, tratamos da questão da escolha de parceiros privados pela Administração Pública, bem como dos controles públicos que incidem sobre as empresas participadas.

O Estado como investidor institucional: a disciplina jurídica de uma atuação estatal não interventiva na economia

Em um contexto de demandas sociais tendencialmente crescentes, uma das alternativas para o aumento da arrecadação de receitas pelo Estado reside no manejo de aplicações financeiras. Os investimentos financeiros estatais, a rigor, já acontecem, mas nem sempre o objetivo claro e explícito de obtenção de resultados financeiramente interessantes e, eventualmente ou mesmo por isso , sob gestão economicamente ineficiente. Às vezes, até se enxerga o foco na obtenção de rendimentos relevantes na ação estatal, mas sem uma disciplina específica, o que pode abrir espaço a uma gestão de ativos desqualificada ou mesmo fraudulenta, com sérios prejuízos aos cofres públicos e, em situações extremas, ampliação ainda maior das despesas públicas. O objetivo desta tese, portanto, é reconhecer que nem sempre o Estado atua na economia com propósito interventivo e que, na qualidade de investidor institucional vale dizer, de ente que tem o dever de proceder aos investimentos e às aplicações financeiras que digam com as melhores práticas de administração dos ativos públicos , precisa atuar sob o jugo de normas jurídicas claras, que permitam ao Estado ampliar suas receitas dentro de limites razoáveis de exposição a risco financeiro e disponibilizem aos órgãos de fiscalização e controle da Administração Pública as ferramentas necessárias para, também quanto a esse aspecto, aferir a eficiência da ação estatal. Para tanto, têm-se como pressupostos o anacronismo da resistência cultural às aplicações financeiras dos entes da Administração Pública e a noção de que quaisquer ferramentas de obtenção de receitas pelo Estado estão sujeitas a algum grau de risco. Com base nas bem-sucedidas experiências nacionais e internacionais, será possível concluir, ao final, que é admissível, do ponto de vista constitucional e legal, a ação do Estado como investidor nos mercados financeiro e de capitais e que é viável a formulação de parâmetros gerais para a disciplina jurídica do Estado investidor.

Desenvolvimento do clube de história da matemática: um diálogo das ciências humanas com a matemática

Este trabalho apresenta uma pesquisa sobre a utilização da História da Matemática no ensino básico do Colégio Militar do Rio de Janeiro CMRJ através de manifestações artísticas, fazendo uso, principalmente, do teatro,para que alunos percebam a matemática como uma ciência temporal, humana e sujeita a interferências políticas e sociais e, dessa forma, desenvolver a criticidade, aumentar a sensibilidade e o senso de solidariedade. A partir de um tema da história envolvendo fatos matemáticos os alunos pesquisam, escrevem uma peça teatral e encenam para um público formado por pessoas da comunidade escolar. Como a intenção é tornar essa prática efetiva, a pesquisa culmina na fundação do Clube de História da Matemática, espaço onde, espera-se, atividades recorrentes sejamdesenvolvidas, atraindo alunos afetos tanto às ciências humanas e sociais como às ciências exatas. Realiza-se um estudo de caso com observação participante, por ser o autor também professor do CMRJ. Este estudo busca referência teórica principalmente em autores relacionados à História da Matemática, Arte na Educação, gestão democrática, relações de poder e na legislação vigente. A pesquisa aponta a importância do trabalho com a história e com a arte e nos leva a concluir que, para formar cidadãos participativos e críticos, o primeiro passo é a sociedade tornar-se participativa e crítica, sendo a escola o principal locuspara tal formação.

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.

Releitura sistêmico-teórica das relações entre direito, política e economia: a crise de 2008 como ponto de inflexão para a emergência do constitucionalismo societal

O trabalho busca na teoria dos sistemas de Niklas Luhmann, tal como desenvolvida por Gunther Teubner, Marcelo Neves e outros doutrinadores, elementos para explicar as relações entre os subsistemas jurídico, político e econômico na sociedade contemporânea. Com base nas ferramentas teóricas obtidas, revisa o conceito de constituição econômica como a relação de acoplamento estrutural entre o direito e a economia, e a Constituição do Estado como a relação de acoplamento estrutural entre o direito e a política. As crises econômicas são então explicadas pelas tendências inflacionárias na produção de símbolos e pelos choques entre racionalidades sistêmicas parciais. A crise de 2008 consolida a constatação de que a globalização restringe a capacidade de influência da política e do direito sobre o sistema econômico desterritorializado. Em vista disso, propõe-se a adoção da teoria do constitucionalismo societal de Teubner como proposta para a democracia no século XXI; através dela, é possível reconhecer a constitucionalização no interior de cada subsistema social e o desenvolvimento de foros de razão pública internos, nos quais a política pode ser desenvolvida de forma autônoma em relação à política institucionalizada do Estado. Finalmente, vê-se como o combate à crise econômica invariavelmente redesenha os papéis dos Poderes de Estado, reconhecendo certa liberdade ao Executivo, embora isso não signifique ausência de quaisquer freios e contrapesos.

Otimização da programação das limpezas em redes de trocadores de calor utilizando técnicas de programação matemática

Redes de trocadores de calor são bastante utilizadas na indústria química para promover a integração energética do processo, recuperando calor de correntes quentes para aquecer correntes frias. Estas redes estão sujeitas à deposição, o que causa um aumento na resistência à transferência de calor, prejudicando-a. Uma das principais formas de diminuir o prejuízo causado por este fenômeno é a realização periódica de limpezas nos trocadores de calor. O presente trabalho tem como objetivo desenvolver um novo método para encontrar a programação ótima das limpezas em uma rede de trocadores de calor. O método desenvolvido utiliza o conceito de horizonte deslizante associado a um problema de programação linear inteira mista (MILP). Este problema MILP é capaz de definir o conjunto ótimo de trocadores de calor a serem limpos em um determinado instante de tempo (primeiro instante do horizonte deslizante), levando em conta sua influência nos instantes futuros (restante do horizonte deslizante). O problema MILP utiliza restrições referentes aos balanços de energia, equações de trocadores de calor e número máximo de limpezas simultâneas, com o objetivo de minimizar o consumo de energia da planta. A programação ótima das limpezas é composta pela combinação dos resultados obtidos em cada um dos instantes de tempo.O desempenho desta abordagem foi analisado através de sua aplicação em diversos exemplos típicos apresentados na literatura, inclusive um exemplo de grande porte de uma refinaria brasileira. Os resultados mostraram que a abordagem aplicada foi capaz de prover ganhos semelhantes e, algumas vezes, superiores aos da literatura, indicando que o método desenvolvido é capaz de fornecer bons resultados com um baixo esforço computacional

Modelagem matemática determinística do fluxo do tráfego veicular

Nesta dissertação consideramos duas abordagens para o tráfego de veículos: a macroscópica e a microscópica. O tráfego é descrito macroscopicamente por três grandezas físicas interligadas entre si, a saber, a velocidade, a densidade e o fluxo, descrevendo leis de conservação do número de veículos. Há vários modelos para o tráfego macroscópico de veículos. A maioria deles trata o tráfego de veículos como um fluido compressível, traduzindo a lei de conservação de massa para os veículos e requer uma lei de estado para o par velocidade-densidade, estabelecendo uma relação entre eles. Já o modelo descrito pela abordagem microscópica considera os veículos como partículas individuais. Consideramos os modelos da classe "car - following". Estes modelos baseiam-se no princípio de que o (n - 1)-ésimo veículo (denominado de "following-car") acelera em função do estímulo que recebe do n-ésimo veículo. Analisamos a equação de conservação do número de veículos em modelos macroscópicos para fluxo de tráfego. Posteriormente resolvemos esta equação através da linearização do modelo, estudando suas retas características e apresentamos a resolução do problema não linear em domínios limitados utilizando o método das características

A Matemática do Ensino Básico aplicada na indústria do petróleo referente às atividades de transporte e armazenamento

Esta dissertação tem como objetivo principal apresentar aos professores a matemática que é utilizada em diversas atividades da indústria do petróleo para serem apresentadas em sala de aula como aplicações práticas de diversos conceitos que são ministrados desde o ensino fundamental até o superior. Assim, possui o intuito de desenvolver no aluno a percepção da importância de se aprender matemática, criando um estímulo a mais em seus estudos. O trabalho se refere especificamente ao Terminal Aquaviário da Baía de Guanabara (TABG), pertencente à empresa de petróleo Petrobras Transporte S/A (TRANSPETRO), no qual labora o autor. São apresentados os diversos cálculos utilizados nas variadas atividades do dia a dia do TABG. Por fim, são sugeridas algumas atividades que podem ser aplicadas em sala de aula

Elementos para a crítica da economia política da saúde no Brasil: parcerias público privadas e valorização do capital

A construção do SUS se dá no momento da contrarrevolução monetarista, em curso desde a década de 1970 em vários países, que alcança o Brasil na década de 1990 e rapidamente se torna hegemônica em todo o mundo. A relação histórica entre público e privado no setor de saúde brasileiro, intercedida pelo papel do Estado e do fundo público na sua regulação e financiamento, irá, então, ganhar novos formatos e novas determinações. A proposta do trabalho foi investigar, por meio dos dados do orçamento público brasileiro e de três municípios, os mecanismos atualmente utilizados pelo capital no setor saúde para se apropriar do fundo público como mecanismo essencial para sua permanente valorização. Essa apropriação de fundo público dá suporte ao processo de subsunção real do conjunto de atividades do setor saúde ao capital no Brasil, no qual se incluem os serviços, processo que ainda está em curso.