Knowledge-based system on optimum design of liquid retaining structures with genetic algorithms

This paper delineates the development of a prototype hybrid knowledge-based system for the optimum design of liquid retaining structures by coupling the blackboard architecture, an expert system shell VISUAL RULE STUDIO and genetic algorithm (GA). Through custom-built interactive graphical user interfaces under a user-friendly environment, the user is directed throughout the design process, which includes preliminary design, load specification, model generation, finite element analysis, code compliance checking, and member sizing optimization. For structural optimization, GA is applied to the minimum cost design of structural systems with discrete reinforced concrete sections. The design of a typical example of the liquid retaining structure is illustrated. The results demonstrate extraordinarily converging speed as near-optimal solutions are acquired after merely exploration of a small portion of the search space. This system can act as a consultant to assist novice designers in the design of liquid retaining structures.

A coupled knowledge-based expert system for design of liquid-retaining structures

This paper describes a coupled knowledge-based system (KBS) for the design of liquid-retaining structures, which can handle both the symbolic knowledge processing based on engineering heuristics in the preliminary synthesis stage and the extensive numerical crunching involved in the detailed analysis stage. The prototype system is developed by employing blackboard architecture and a commercial shell VISUAL RULE STUDIO. Its present scope covers design of three types of liquid-retaining structures, namely, a rectangular shape with one compartment, a rectangular shape with two compartments and a circular shape. Through custom-built interactive graphical user interfaces, the user is directed throughout the design process, which includes preliminary design, load specification, model generation, finite element analysis, code compliance checking and member sizing optimization. It is also integrated with various relational databases that provide the system with sectional properties, moment and shear coefficients and final member details. This system can act as a consultant to assist novice designers in the design of liquid-retaining structures with increase in efficiency and optimization of design output and automated record keeping. The design of a typical example of the liquid-retaining structure is also illustrated. (C) 2003 Elsevier B.V All rights reserved.

Multilayer transverse gradient coil design

In small, cylindrical gradient coils consisting of a single layer of wires, the limiting factor in achieving large magnetic field gradients is the rapid increase in coil resistance with efficiency. This behavior results from the decrease in the maximum usable wire diameter as the number of turns is increased. By adopting a multilayer design in which the coil wires are allowed to spread out into multiple layers wound at increasing radii, a more favorable scaling of resistance with efficiency is achieved, thus allowing the design of more powerful gradient coils with acceptable resistance values. By extending the theory used to design standard cylindrical gradient coils, mathematical expressions have been developed that allow the design of multilayer coils. These expressions have previously been applied to the design of a four-layer z-gradient coil. As a further development, the equations have now been modified to allow the design of multilayer transverse gradient coils. The variation in coil performance with the number of layers employed has been investigated for coils of a size suitable for use in NMR microscopy, and the effect of constructing the coil using wires or cuts in a continuous conducting surface has also been assessed. We find that at fixed resistance a small wire-wound two-layer coil offers an increase in efficiency of a factor of about 1.5 compared with a single-layer coil. In addition, a two-layer coil of 10-mm inner diameter has been designed and built. This coil had an efficiency of 0.41 Tm-1 A(-1), a resistance of 0.96 +/- 0.01 Omega, and an inductance of 22.3 +/- 0.2 muH. The coil produces a gradient that deviates from linearity by less than 5% over a central cylindrical region of interest of height and length 6.2 mm. (C) 2003 Wiley Periodicals, Inc.

Balancing the number and size of sites: An economic approach to the optimal design of cluster samples

The design of randomized controlled trials entails decisions that have economic as well as statistical implications. In particular, the choice of an individual or cluster randomization design may affect the cost of achieving the desired level of power, other things being equal. Furthermore, if cluster randomization is chosen, the researcher must decide how to balance the number of clusters, or sites, and the size of each site. This article investigates these interrelated statistical and economic issues. Its principal purpose is to elucidate the statistical and economic trade-offs to assist researchers to employ randomized controlled trials that have desired economic, as well as statistical, properties. (C) 2003 Elsevier Inc. All rights reserved.

Effect of lifter design on drying performance in rotary dryers

Lifter use in dryers improves mass transfer by increasing the amount of surface area available for transfer and also by increasing the velocity of gas over the particle surface. An even cross-sectional distribution of particles in a dryer improves the efficiency of operation by ensuring that evaporation from falling particles is taking place for the maximum fraction of the rotation period of the drier. Studies on lifter design to improve the cross-sectional particle distribution were performed on angled lifters. A single lifter was used and the mass-transfer rate examined as a function of angular lifter displacement. Analysis of the mass transfer characteristics of single lifters allowed performance comparisons and recommendations for lifter design.

Por uma carta latino-ibero-americana de compet??ncias comuns para dirigentes p??blicos: a proposta de Portugal

Nesta comunica????o, discutem-se as compet??ncias exigidas aos dirigentes pelos novos desafios de gest??o p??blica e prop??em-se as bases do que poder?? vir a constituir uma carta latino-iberoamericana sobre as compet??ncias que devem ser desenvolvidas e garantidas no grupo dirigente da Administra????o P??blica dos Estados representados no CLAD. Esta reflex??o baseia-se nos processos de diagn??stico e de forma????o que t??m vindo a ser promovidos pelo Instituto Nacional de Administra ????o no ??mbito da reforma da Administra????o P??blica em curso em Portugal.

O Senior Executive Service: especial refer??ncia ao perfil do Top Public Service em Portugal

No contexto de reforma da administra????o p??blica, o objectivo do trabalho pretende dar conta das caracter??sticas dos modelos de direc????o p??blica, em particular dos dirigentes (Senior Executive Service: Top Public Service e Top Management Service), e do seu perfil em face dos novos desafios da administra????o p??blica. O objectivo principal deste trabalho foi caracterizar o sistema de designa????o/ nomea????o para os cargos de dirigente de livre escolha pol??tica, sistema conhecido na literatura como spoil system, com especial refer??ncia ao 1o e 2o n??veis, grupo I, dessas fun????es, no contexto da elite das direc????es-gerais em Portugal.

A investigação da construção de modelos no estudo de um tópico de física utilizando um ambiente de modelagem computacional qualitativo

A integração de tecnologias de informação e comunicação no contexto educacional tem sido tema de diversos congressos e simpósios ao redor do mundo e no Brasil. Neste sentido, vários estudos têm sido realizados com o objetivo de se obter metodologias que tornem efetivo o emprego das novas tecnologias no ensino. Este artigo mostra um estudo que investigou a interação entre estudantes universitários da área de ciências exatas e um ambiente de modelagem computacional qualitativo em atividades de modelagem expressiva. Os resultados obtidos mostram que os estudantes foram capazes de criar e modificar o modelo do sistema proposto a partir de suas próprias concepções.

A utilização da modelagem computacional semiquantitativa no estudo do sistema mola-massa

O artigo apresenta resultados da investigação sobre a integração de ambientes de modelagem computacional ao aprendizado exploratório de Física. Os resultados aqui apresentados são relativos ao estudo da interação e desempenho de alunos de ensino superior durante a utilização do ambiente de modelagem computacional semiquantitativo WLinkIt em uma atividade de conteúdo específico em Física: o sistema mola-massa. Os resultados mostram que os estudantes apresentaram habilidades para desenvolver um modelo sobre a situação proposta e relacionar o comportamento apresentado pelo modelo com o esperado por eles, alterar o modelo e explicar o comportamento apresentado pelas variáveis. Os resultados mostram também que as dificuldades apresentadas foram relacionadas à delimitação do sistema a ser estudado, ao entendimento da influência de uma variável sobre a outra, ao entendimento de quem é o agente causal do sistema, ao entendimento da função de uma ligação entre duas variáveis e ao entendimento dos conceitos envolvidos. Assim, o mapeamento desses aspectos é fundamental para o delineamento de pesquisas futuras no sentido de promover, na prática, a integração de Ambientes de Modelagem Computacional Semiquantitativos na sala de aula, mais especificamente para o estudo de tópicos de Física.

Os sentidos da escola no contexto de crise de sentido : uma análise a partir do programa educação em valores humanos/projeto escola sustentável em Serra-ES

À luz dos autores Berger e Luckmann (2005); De Bastiani (2008); Ferreira (2009); Peruzzo (2010) e Maia (2011), esta pesquisa aborda o que os autores chamam de crise de sentido, contexto em que se percebe uma radical mudança das condições básicas da vida humana e uma crescente transformação dos valores sociais. Esse cenário revela a condição de estar em um mundo onde o que é valorizado é o fugaz, o aparente, o superficial, o sem sentido. Desse modo, propõe uma análise sobre a educação como processo de formação humana, afirmando a instituição escolar como espaço privilegiado de possibilidades emancipatórias de existência. Tendo como contexto de investigação o Programa Educação em Valores Humanos (PEVH) / Projeto Escola Sustentável (PES) desenvolvido em uma das escolas do município de Serra-ES, as questões orientadoras tiveram como objetivo investigar como essa experiência se articula aos enunciados da crise de sentido e como tem favorecido o desenvolvimento da ideia de formação humana no âmbito escolar. A metodologia privilegiada foi o estudo de caso tendo como instrumentos de pesquisa a observação participante, a análise documental e as entrevistas. A partir da perspectiva qualitativa, a pesquisa em campo evidenciou que, embora os sentidos pretendidos pelo desenvolvimento do PEVH / PES nas escolas tenham despertado atenção a questões atuais e relevantes, circunscreveram-se alheios a um debate mais amplo e profundo acerca da escola na atualidade distanciando-se de uma perspectiva crítica. Logo, pela via da responsabilização individual, desconsiderou as contradições históricas.

A matemática na constituição de um currículo integrado : possibilidades e desafios para o ensino médio e a educação profissional de jovens e adultos

O universo que circunda a Educação de Jovens e Adultos nos sensibiliza e nos provoca. Observar que estes alunos e alunas estão em busca de conquistas e sonhos que não puderam se concretizar quando foram gerados nos impulsiona a conduzir esta pesquisa com seriedade e esperança. Este estudo investigou que conhecimentos matemáticos utilizados por professores do Curso Técnico em Metalurgia Integrado ao Ensino Médio na modalidade de Educação de Jovens e Adultos. Influenciam diálogos entre matemática e outras disciplinas do curso considerando a perspectiva da formação integral dos estudantes. Assim, nos propomos a analisar conhecimentos matemáticos que estão presentes em ações e materiais didáticos utilizados por professores em diferentes disciplinas do Curso Técnico em Metalurgia Integrado ao Ensino Médio na modalidade de Educação de Jovens e Adultos. No intuito de responder a questão proposta e alcançar os objetivos expostos, este estudo torna-se mais relevante por estar diretamente envolvido no processo de consolidação do Programa Nacional de Integração da Educação Profissional com a Educação Básica na Modalidade de Educação de Jovens e Adultos – PROEJA do Curso de Metalurgia ofertado pelo IFES/Vitória, pautado na idealização de integração do seu currículo. Portanto, discutir o projeto de integração curricular que norteia o PROEJA tornou-se uma meta em movimento dessa investigação. Nesta direção, observamos o reflexo de como as práticas e materiais didáticos utilizados por professores, que atuam nesta modalidade, puderam contribuir para discussões que nos ajudaram na compreensão do processo de ensino e aprendizagem dos educandos participantes, com vistas ao desenvolvimento no trabalho ou na formação profissional, como na constituição de conhecimentos científicos, escolares/tecnológicos e culturais. Optamos por direcionar a reflexão teórica deste capítulo em conceitos específicos. Assim, ao tratar da Educação de Jovens e Adultos seremos conduzidos pelos estudos e pesquisas de Paulo Freire (1996, 2000, 2005), Maria da Conceição Fonseca (2007) e Jane Paiva (2009); ao direcionarmos para a Teoria do Ensino Integrado e a Educação Profissional faremos uso dos estudos de Gaudêncio Frigotto (2010) e Marise Ramos (2010); quanto às discussões que refletem acerca da Educação Matemática Critica recorremos às ideias de Ole Skovsmose (2001, 2007).

A política do ensino médio integrado no Espírito Santo e a experiência de sua implantação na Escola Estadual de Ensino Médio Arnulpho Mattos

Esta dissertação teve como objeto o Ensino Médio Integrado no Espírito Santo, sua trajetória e implantação a partir do Decreto 5.154/2004. O objetivo principal foi analisar a política do ensino médio integrado à educação profissional técnica de nível médio implementada no Espírito Santo. Investigar a educação pública pressupõe contextualizar a sociedade e as construções sociais que se projetam. O ensino médio no Brasil, enquanto etapa intermediária entre o ensino fundamental e a educação superior constitui-se de grande complexidade na estruturação de políticas públicas, no que tange à sua expansão qualitativa e quantitativa. Foram estabelecidos os seguintes objetivos específicos: identificar os pressupostos teóricos e pedagógicos contidos na Proposta Pedagógica da unidade escolar EEEFM Arnulpho Mattos; analisar a matriz curricular e a proposta pedagógica; relacionar o projeto pedagógico do curso com a prática educacional relatada nos encontros com os alunos; analisar a organização escolar e sua gestão política e pedagógica em face da proposta do EMI; relacionar a proposta do EMI, o princípio da politecnia e os relatos dos alunos; mapear a oferta do EMI no estado e o seu investimento financeiro. Nesse cenário, identificamos a relação entre trabalho e educação que contextualiza a relação da escola com a sociedade no sistema capitalista, em especial no ensino médio. Assim, nossa hipótese foi que esta política tem dificuldades de alcançar seus objetivos porque sua estrutura material segue a lógica da escola capitalista, assentada na perspectiva da Teoria do Capital Humano. A formação profissional no ensino médio é uma demanda social e histórica da classe trabalhadora, que necessita ingressar mais rápido no mercado de trabalho do que os filhos das elites brasileiras. A metodologia empregada foi uma pesquisa do tipo qualitativa, sendo um estudo de caso da EEEF Arnulpho Mattos. Os procedimentos metodológicos adotados para a investigação foram: observação, entrevistas semi-estruturadas, a análise documental, a revisão bibliográfica e os princípios metodológicos inscritos na sociologia da experiência (DUBET, 1994). Na articulação desses procedimentos, verificamos que a política do ensino médio integrado no ES teve, em seu início, um planejamento de implantação bem estruturado mas interrompido e, posteriormente, caracterizou-se pela descontinuidade das ações. Ademais, constatamos que os alunos ingressam e permanecem no curso sem compreenderem de fato o que significa a formação integrada entre a área geral e a técnica/profissional. Nos grupos de discussão percebemos que bastaram alguns encontros para que se pudesse estabelecer uma visão e relação diferenciadas com a experiência social do ensino médio integrado, principalmente por serem alunos trabalhadores. Acrescentamos às nossas conclusões que há iniciativas da escola acerca da integração entre as disciplinas de formação geral e técnicas, mas sem apoio ou orientação da unidade gestora, ou seja, a Sedu. A ampliação da oferta do EMI ocorreu no estado sem investimento na formação e valorização dos professores, sem concurso público e sem uma infra-estrutura necessária para a formação de jovens e adultos com capacidade de entender e de interferir no mundo do trabalho.