Modelagem de máquina pneumática recolhedora de frutos de café em terreiro usando análise por elementos finitos

Teve-se o objetivo de desenvolver um modelo matemático por meio de análise de elementos finitos, utilizando o programa computacional ANSYS®, versão 5.7, para otimizar o projeto de máquina recolhedora de frutos de café no terreiro. A modelagem da máquina foi realizada com base no levantamento das características aerodinâmicas dos frutos de café e da vazão de ar necessária para o transporte pneumático dos frutos. Foram obtidas, experimentalmente, as pressões estáticas nos dutos da máquina, sendo esses valores comparados com os resultados determinados pelo programa ANSYS, no intuito de validar o modelo. Com base nos resultados numéricos obtidos, concluiu-se que a modelagem desenvolvida apresentou resultados próximos aos determinados experimentalmente, obtendo erro relativo médio nos valores simulados de pressão de 9,2%. Por meio da modelagem, identificaram-se faixas de pressão que dificultariam o transporte pneumático dos frutos de café em alguns pontos da máquina. Esses problemas foram corrigidos e, com isso, o fluxo de ar proporcionado pelo ventilador foi suficiente para succionar os frutos de café no terreiro e transportá-los para dentro do reservatório da máquina. A modelagem desenvolvida atendeu às necessidades propostas no trabalho para o recolhimento dos frutos de café utilizando transporte pneumático eficientemente.

Uma abordagem usando redes neurais artificiais para resolução de problemas de otimização restrita

Sistemas baseados em redes neurais artificiais fornecem altas taxas de computação devido ao uso de um número massivo de elementos processadores simples. Redes neurais com conexões realimentadas fornecem um modelo computacional capaz de resolver uma rica classe de problemas de otimização. Este artigo apresenta uma nova abordagem para resolver problemas de otimização restrita utilizando redes neurais artificiais. Mais especificamente, uma rede de Hopfield modificada é desenvolvida cujos parâmetros internos são calculados usando a técnica de subespaço válido de soluções. A partir da obtenção destes parâmetros a rede tende a convergir aos pontos de equilíbrio que representam as possíveis soluções para o problema. Exemplos de simulação são apresentados para justificar a validade da abordagem proposta.

Análise cinemática tridimensional do movimento de eqüinos em esteira rolante

Adaptou-se uma metodologia utilizada no estudo do movimento humano para analisar o movimento de eqüinos em esteira rolante de alto desempenho, construindo-se um sistema de calibração utilizando-se um teodolito eletrônico de alta precisão e calibradores que demarcavam o espaço ocupado pelo animal. Dessa forma, foram obtidas as coordenadas espaciais dos marcadores presentes nos calibradores, compondo o arquivo de calibração. Duas câmeras de vídeo (60Hz) foram posicionadas em vista lateral esquerda, distantes 5m da manta de rolagem da esteira a 1,8m de altura. As imagens foram enquadradas utilizando-se um monitor de vídeo. Para a validação do método, um membro da equipe movimentou, no espaço calibrado, uma haste rígida com marcadores fixados nas suas extremidades, distantes um do outro 43,8cm. Para a análise das imagens, utilizou-se o programa Dvideow, desenvolvido pelo Laboratório de Instrumentação para Biomecânica - UNICAMP. Após a reconstrução tridimensional das imagens utilizou-se um programa matemático para o cálculo do valor médio da distância entre os marcadores. Obteve-se, após a mensuração em 100 quadros, o valor médio de 43,7cm com coeficiente de variação de 0,8%. Estes resultados mostram que a metodologia desenvolvida é precisa e adequada para o estudo da locomoção de eqüinos.

Efeitos de modelagem do comportamento verbal e de instruções sobre o comportamento de encaixar peças

Pesquisas têm demonstrado diferenças nos efeitos dos comportamentos verbais modelado e instruído sobre o comportamento verbal e não-verbal. Este estudo investigou efeitos da modelagem do comportamento verbal e das instruções sobre o comportamento verbal (falar sobre encaixar peças) e o não-verbal (encaixar peças azuis e vermelhas, grandes e pequenas e quadradas e circulares) de 10 crianças, entre 8 e 9 anos de idade. A coleta de dados foi realizada em duas condições com cinco participantes. Condição 1: modelagem do comportamento verbal. Condição 2: apresentação de instruções para o comportamento não-verbal. Quando ocorreu a modelagem do comportamento verbal foram observadas mudanças correspondentes no comportamento não-verbal. As instruções produziram imediata adesão do comportamento não-verbal e, na seqüência, o desempenho foi alterado. Esses dados reafirmam a importância de ampliar o conhecimento dos efeitos da modelagem do comportamento verbal e das instruções sobre o comportamento de crianças em jogos como o utilizado nesta pesquisa.

Uma abordagem fuzzy para a avaliação técnico-econômica de redes de acesso

O surgimento de novas tecnologias e serviços vem impondo mudanças substanciais ao tradicional sistema de telecomunicações. Múltiplas possibilidades de evolução do sistema fazem da etapa de planejamento um procedimento não só desejável como necessário, principalmente num ambiente de competitividade. A utilização de metodologias abrangentes e flexíveis que possam auxiliar no processo de decisão, fundadas em modelos de otimização, parece um caminho inevitável. Este artigo propõe um modelo de programação linear inteiro misto para ajudar no planejamento estratégico de sistemas de telecomunicações, e em particular da rede de acesso. Os principais componentes de custo e receita são identificados e o modelo é desenvolvido para determinar a configuração da rede (serviços, tecnologias, etc) que maximize a receita esperada pelo operador do sistema. O conceito de números fuzzy é adotado para avaliar o risco técnico-econômico em situações de imprecisão nos dados de demanda. Resultados de experimentos computacionais são apresentados e discutidos.

Detecção de falhas em estruturas inteligentes usando otimização por nuvem de partículas: fundamentos e estudo de casos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Fundamentos de otimização por inteligência de enxames: uma visão geral

Este artigo apresenta uma breve revisão de alguns dos mais recentes métodos bioinspirados baseados no comportamento de populações para o desenvolvimento de técnicas de solução de problemas. As metaheurísticas tratadas aqui correspondem às estratégias de otimização por colônia de formigas, otimização por enxame de partículas, algoritmo shuffled frog-leaping, coleta de alimentos por bactérias e colônia de abelhas. Os princípios biológicos que motivaram o desenvolvimento de cada uma dessas estratégias, assim como seus respectivos algoritmos computacionais, são introduzidos. Duas aplicações diferentes foram conduzidas para exemplificar o desempenho de tais algoritmos. A finalidade é enfatizar perspectivas de aplicação destas abordagens em diferentes problemas da área de engenharia.

Pesquisas em Modelagem Matemática e diferentes tendências em Educação e em Educação Matemática

Esse artigo é um ensaio teórico que tem como objetivo apresentar, a partir de uma revisão da literatura sobre Modelagem Matemática, como algumas tendências em Educação e em Educação Matemática são tratadas em pesquisas acadêmicas, assim como salientar alguns dos principais suportes teóricos utilizados nesses estudos, a saber, Educação Matemática Crítica, Interesse, Interdisciplinaridade e Contextualização. Um panorama das pesquisas realizadas em Modelagem no território nacional, relacionadas a outras tendências educacionais, é traçado, do mesmo modo que alguns dos principais referenciais teóricos abordados pela maioria dos autores das mesmas são apresentados. São apontadas perspectivas futuras de pesquisas, e é destacada a necessidade da continuidade do debate teórico acerca dessas temáticas.

Modelagem Matemática e Tecnologias de Informação e Comunicação: a realidade do mundo cibernético como um vetor de virtualização

Neste artigo construímos um entrelaçamento teórico-filosófico que tem como objetivo discutir a relação entre Modelagem Matemática e realidade do mundo cibernético. em particular, essa abrangência da realidade é evidenciada como um possível vetor de virtualização, isto é, como um aspecto que pode influenciar o modo como a problemática que envolve uma determinada situação ou entidade é compreendida. Para tanto, fazemos uma associação entre Modelagem Matemática e as transformações que envolvem os modos de ser denotados por real, possível, atual e virtual, tendo como base ilustrativa as quatro causas aristotélicas. Complementando essa associação, assumimos uma concepção de problema que permite uma consolidação entre as relações estabelecidas e, também, uma concepção de realidade que entende o mundo cibernético como uma de suas dimensões. Por fim, apresentamos um exemplo de Modelagem Matemática ocorrido em sala de aula, que visa caracterizar a realidade do mundo cibernético como um vetor de virtualização.

Definição de requisitos de software baseada numa arquitetura de modelagem de negócios

Não é uma tarefa fácil definir requisitos para os sistemas de software que darão suporte a um negócio, dada a dinâmica de mudanças nos processos. O levantamento de requisitos tem sido feito de forma empírica, sem o apoio de métodos sistematizados que garantam o desenvolvimento baseado nos reais objetivos do negócio. A engenharia de software carece de métodos que tornem mais ordenadas e metódicas as etapas de modelagem de negócios e de levantamento de requisitos de um sistema. Neste artigo é apresentada uma metodologia de desenvolvimento de software resultante da incorporação de atividades propostas para modelagem de negócios e levantamento de requisitos, baseadas em uma arquitetura de modelagem de negócios. Essas atividades tornam o desenvolvimento de software mais sistemático e alinhado aos objetivos da organização, e podem ser incorporadas em qualquer metodologia de desenvolvimento baseada no UP (Unified Process - Processo Unificado).

Um modelo de otimização inteira mista e heurísticas relax and fix para a programação da produção de fábricas de refrigerantes de pequeno porte

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Práticas de gestão da cadeia de suprimentos e seus eventuais relacionamentos com as prioridades competitivas da produção: evidências empíricas do setor eletroeletrônico à luz de modelagem de equações estruturais

Este artigo tem como objetivo identificar as práticas de gestão da cadeia de suprimentos que estão sendo adotadas no setor eletroeletrônico brasileiro e verificar se as prioridades competitivas da produção das empresas desse setor se relacionam com a adoção de tais práticas. Desenvolveu-se uma pesquisa empírica, de cunho quantitativo, a partir da realização de uma pesquisa survey por e-mail com gerentes de empresas do setor eletroeletrônico da Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica. Técnicas estatísticas descritivas e multivariadas de segunda geração (modelagem de equações estruturais) foram empregadas para analisar os dados obtidos. Como principais resultados deste artigo destacam-se: a) as práticas de gestão da cadeia de suprimentos que estão sendo mais implantadas são voltadas à integração e apoio das atividades de desenvolvimento de produtos com os clientes; e b) não foram verificadas relações significativas entre as prioridades competitivas das empresas estudadas e a adoção de práticas de gestão da cadeia de suprimentos.

Otimização amostral de atributos de latossolos considerando aspectos solo-relevo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Um problema de programação da produção numa fundição automatizada

Este trabalho apresenta a modelagem de um problema particular de Programação da Produção numa Fundição Automatizada e sua resolução por um algoritmo de busca heurística, que explora a estrutura do problema.

Modelagem da variação horária da temperatura do ar em Petrolina, PE, e Botucatu, SP

The air temperature is a climatic element of interest for several agricultural related studies. Hence, daily air temperature from two locations in Brazil (Botucatu and Petrolina, with different climate classification), hourly recorded from January 2004 to December 2005, were analysed to verify if 24 h long air temperature variation can be predicted with 6 h interval records. Three data set were selected, with different first time record of air temperature, and analyses performed using geoestatistics to confirm the temporal dependency of records. Then, ordinary krigging was used to model air temperature variation within 1 h interval, and spherical model presented the best approach, with range of 11.6 h for Botucatu and 12.7 for Petrolina. For both locations, the time of air temperature recording was the most importnat factor on accuracy of estimation of air temperature variation. Records at 2, 8, 14 and 20 h and at 4, 10, 16 and 22 h presented the best approaches, but for records at 9, 15 and 21 h, the approach was worst.