Estudo do potencial carcinogênico de poluentes utilizando simulação molecular

Substâncias carcinogênicas são diariamente lançadas no meio ambiente, tanto na atmosfera quanto em corpos hídricos. Estas são capazes de ligar-se a proteínas constituintes de tecidos vivos produzindo um carcinoma, cuja probabilidade de formação depende da afinidade do poluente com os grupos funcionais presentes nos substratos protéicos. Contudo, os mecanismos pelos quais ocorre a formação do carcinoma não estão totalmente esclarecidos. Alguns modelos baseados em propriedades moleculares foram formulados na tentativa de prever quais serão os mecanismos, compostos intermediários e produtos finais de reação. Porém, esses modelos apresentam sérias limitações por não levarem em conta a dinâmica do processo reativo. Para que se possa estimar os mecanismos, é preciso detectar a formação ou ruptura de ligações ao longo do tempo, o que torna necessário utilizar modelos transientes. O presente trabalho apresenta um modelo que resolve a equação de Schrödinger dependente do tempo para verificar qual o mecanismo de reação entre uma substância carcinogênica e um aminoácido. A simulação do cenário transiente proposto requer um baixo tempo de processamento e possibilita uma fácil interpretação dos resultados obtidos.

Simulação da propagação de poluentes no canal do Jacuí e no Rio dos Sinos

No trabalho proposto é apresentado um método analítico para a obtenção da solução da equação advectivo-difusiva que rege a propagação de poluentes em corpos hídricos. Este método utiliza transformações conformes para efetuar o mapeamento de um corpo hídrico com geometria arbitrária em um semi-plano, fornecendo uma solução em forma fechada expressa em termos da função corrente e do potencial velocidade.

Uso do network simulator-NS para simulação de sistemas distribuídos em cenários com defeitos

O desenvolvimento de protocolos distribuídos é uma tarefa complexa. Em sistemas tolerantes a falhas, a elaboração de mecanismos para detectar e mascarar defeitos representam grande parte do esforço de desenvolvimento. A técnica de simulação pode auxiliar significativamente nessa tarefa. Entretanto, existe uma carência de ferramentas de simulação para investigação de protocolos distribuídos em cenários com defeitos, particularmente com suporte a experimentos em configurações “típicas” da Internet. O objetivo deste trabalho é investigar o uso do simulador de redes NS (Network Simulator) como ambiente para simulação de sistemas distribuídos, particularmente em cenários sujeitos à ocorrência de defeitos. O NS é um simulador de redes multi-protocolos, que tem código aberto e pode ser estendido. Embora seja uma ferramenta destinada ao estudo de redes de computadores, o ajuste adequado de parâmetros e exploração de características permitiu utilizá-lo para simular defeitos em um sistema distribuído. Para isso, desenvolveu-se dois modelos de sistemas distribuídos que podem ser implementados no NS, dependendo do protocolo de transporte utilizado: um baseado em TCP e o outro baseado em UDP. Também, foram estudadas formas de modelar defeitos através do simulador. Para a simulação de defeito de colapso em um nodo, foi proposta a implementação de um método na classe de cada aplicação na qual se deseja simular defeitos. Para ilustrar como os modelos de sistemas distribuídos e de defeitos propostos podem ser utilizados, foram implementados diversos algoritmos distribuídos em sistemas síncronos e assíncronos. Algoritmos de eleição e o protocolo Primário-Backup são exemplos dessas implementações. A partir desses algoritmos, principalmente do Primário-Backup, no qual a simulação de defeitos foi realizada, foi possível constatar que o NS pode ser uma ferramenta de grande auxílio no desenvolvimento de novas técnicas de Tolerância a Falhas. Portanto, o NS pode ser estendido possibilitando que, com a utilização dos modelos apresentados nesse trabalho, simule-se defeitos em um sistema distribuído.

Desenvolvimento de um programa de simulação computacional de sistemas de aquecimento solar para água

Esta Tese apresenta uma análise do comportamento térmico de um sistema de aquecimento solar operando por termossifão. Neste tipo de sistema o fluido no coletor solar é circulado por convecção natural, que acontece devido à diferença de massa específica da água ao longo circuito. Nestes sistemas a vazão mássica varia ao longo do dia e do ano, dependendo, dentre outros fatores, da irradiância solar absorvida, do perfil de temperaturas da água no sistema, da geometria, do volume e do perfil de demanda de água quente. Para uma avaliação detalhada do comportamento térmico de aquecedores solares operando por termossifão foram realizados ensaios experimentais e cálculos teóricos. Os resultados dos experimentos concordaram com aqueles apresentados na literatura e sua análise fundamentou o desenvolvimento do aplicativo TermoSim, um programa de simulação computacional do comportamento térmico de sistemas de aquecimento de água com energia solar. O tratamento matemático adotado no TermoSim compreende a modelagem dos coletores solares de acordo com a teoria de Hottel-Bliss-Whillier. O reservatório térmico é modelado com estratificação térmica, convecção e condução entre as camadas. A vazão mássica é obtida a partir do balanço da quantidade de movimento no circuito. Os modelos matemáticos empregados na construção do aplicativo TermoSim foram validados através do confronto dos resultados simulados com medidas experimentais. Foi demonstrado que a utilização destes modelos é adequada e permite reproduzir com precisão o comportamento térmico dos coletores solares e do reservatório térmico. Além do programa TermoSim, foi também desenvolvido o programa TermoDim, que é uma ferramenta para o dimensionamento de sistemas de aquecimento solar, que requer apenas o conhecimento dos parâmetros geométricos do sistema, dados meteorológicos em média mensal e informação a respeito do volume de demanda. O TermoDim é apropriado para estimar o desempenho de aquecedores solares operando por termossifão com tanques verticais e horizontais. O método de dimensionamento do TermoDim é baseado na correlação para a eficiência média mensal obtida neste trabalho a partir de um grande número de simulações.

Estimação e simulação dinâmica de um modelo econométrico para o mercado de alumínio no Brasil

O presente estudo pretende analisar o mercado brasileiro de alumínio primário, através da elaboração e simulação dinâmica de um modelo econométrico, com capacidade de explicar satisfatoriamente as relações típicas das variáveis econômicas consideradas neste mercado, conforme são postuladas pela teoria da empresa em competição imperfeita.

Solução analítica das equações difusivas da teoria geral de perturbação pelo método da transformada de Laplace

Neste trabalho, apresentamos uma solução analítica para as equações difusivas unidimensionais da Teoria Geral de Perturbação em uma placa heterogênea, isto é, apresentamos as soluções analíticas para os problemas de autovalor para o fluxo de nêutrons e para o fluxo adjunto de nêutrons, para o cálculo do fator de multiplicação efetivo (keff), para o problema de fonte fixa e para o problema de função auxiliar. Resolvemos todos os problemas mencionados aplicando a Transformada de Laplace em uma placa heterogênea considerando um modelo de dois grupos de energia e realizamos a inversão de Laplace do fluxo transformado analiticamente através da técnica da expansão de Heaviside. Conhecendo o fluxo de nêutrons, exceto pelas constantes de integração, aplicamos as condições de contorno e de interface e resolvemos as equações algébricas homogêneas para o fator de multiplicação efetivo pelo método da bissecção. Obtemos o fluxo de nêutrons através da avaliação das constantes de integração para uma potência prescrita. Exemplificamos a metodologia proposta para uma placa com duas regiões e comparamos os resultados obtidos com os existentes na literatura.

Modelo de gerenciamento dinâmico da cadeia de suprimentos incorporando os efeitos dos custos de transporte

Este trabalho apresenta um modelo de gerenciamento dinâmico de uma cadeia de suprimentos que tem por objetivo determinar os níveis de pedidos, vendas, estoque e níveis de serviço da cadeia de suprimentos de modo a otimizar a lucratividade total da cadeia. A lucratividade da cadeia de suprimentos é enfocada sob a perspectiva da inclusão dos efeitos dos custos de transporte por meio de uma estrutura linear côncava de custos. Essa estrutura é composta por um conjunto de equações ajustadas, representativas dos custos de transporte. Assim, é possível a obtenção de economias de escala em função das quantidades entregues. O trabalho pode ser dividido em duas etapas principais. A primeira etapa compreende, em um contexto de gerenciamento da cadeia de suprimentos, uma revisão bibliográfica que abrange os principais aspectos da modelagem tradicionalmente utilizada para a determinação de quantidades ótimas de pedido e entrega, as principais deficiências e as diferentes abordagens de custos de transporte. A segunda etapa é caracterizada pela formulação, simulação e avaliação dos resultados do modelo de gerenciamento dinâmico da cadeia. Nessa etapa, analisa-se a influência da estrutura de custos de transporte nas decisões de reabastecimento da cadeia de suprimentos. A determinação dos níveis de pedidos, vendas, estoque e de serviço, os custos e a lucratividade da cadeia é feita a partir da otimização de cenários. Neste trabalho realiza-se uma análise comparativa de cenários para identificar a influência da alteração de parâmetros nos resultados do modelo. Os resultados apresentam-se promissores e, com relação aos custos de transporte, verificou-se que os limites de capacidade de transporte e os custos mínimos de transporte têm grande influência nas decisões de reabastecimento. Enfim, a principal contribuição deste trabalho está relacionada à possibilidade de tornar a estrutura de custos de transporte dos modelos de gerenciamento dinâmico da cadeia de suprimentos mais próxima da estrutura de custos reais. Palavras-chave: cadeia de suprimentos; custos de transporte; modelo de gerenciamento dinâmico.

Sistema de gerenciamento de liquidez sob a ótica da teoria das restrições: uma adaptação da metodologia Fleuriet

A Teoria das Restrições (TOC) tem se mostrado um instrumento eficaz de gestão empresarial, no auxílio à tomada de decisão. Por outro lado, a Metodologia Fleuriet é uma ferramenta sistêmica e dinâmica, que demonstra o efeito de decisões tomadas na liquidez das empresas. Desta forma, este trabalho elabora um modelo de análise e gerenciamento da liquidez, construído a partir destes dois conceitos, utilizando ferramentas de pesquisa operacional e simulação para testar a aplicação do modelo nos dados de uma empresa

Relação entre caracteristicas demográficas e estilos de tratamento do conflito: um estudo envolvendo negociadores trabalhistas dos setores jornalístico e transporte aéreo dos Estados Unidos

Realiza uma aproximação ao micro e macroambientes dos negociadores trabalhistas dos setores aéreo e jormalístico dos Estados Unidos, bem como à teoria bidimensional de tratamento de conflitos. Aborda a relação entre caracteristicas demográficas e estilos de tratamento do conflito, através da análise de um coonjunto de variáveis. Verifica as indicações de possíveis relações de dependências significativas e não significativas e sinaliza algumas questões para futuros trabalhos

A economia da corrupção : teoria e evidências : uma aplicação ao setor de obras rodoviárias no Rio Grande do Sul

O objetivo da tese foi analisar as implicações da corrupção no ambiente burocrático e, em particular, no Departamento Autônomo de Estradas de Rodagem (DAER) entre os anos de 1994 a 2002. O principal argumento é que a estrutura do mercado de obras públicas rodoviárias e a organização institucional com a qual os agentes públicos se deparam na esfera burocrática proporcionam incentivos e oportunidades para a formação de acordos corruptos. O ambiente institucional tem uma importância fundamental na eficiência burocrática e na alocação dos recursos públicos Uma estrutura burocrática capturada politicamente por interesses privados induz e estimula os agentes públicos a uma conduta corrupta. A corrupção sempre foi tratada como um problema decorrente da falha moral por parte de alguns indivíduos que estão em posições de poder político e em cargos burocráticos. Entretanto, mais recentemente, economistas e cientistas sociais têm atribuído a existência de mercados burocráticos e políticos corruptos a uma série de razões: (i) intervenção estatal excessiva; (ii) má governança das instituições públicas; (iii) excesso de regulamentações e normas; (iv) centralização das decisões burocráticas; (v) isolamento entre níveis hierárquicos; (vi) falta de competição na esfera pública e (vi) o excesso de poder discricionário de burocratas e políticos. Nesse contexto, a corrupção só poderá ser combatida se os incentivos criados pela estrutura burocrática induzirem os agentes públicos (políticos e burocratas) a adotarem condutas honestas e produtivas, admitindo que esta escolha irá maximizar seus ganhos profissionais e financeiros Além desta questão central, outras questões serão tratadas ao longo deste trabalho, tais como: as formas de corrupção no ambiente burocrático e, em específico, no setor de obras públicas rodoviárias; as evidências empíricas que corroboraram com as hipóteses de que a corrupção prejudica as atividades do setor rodoviário; as oportunidades e incentivos criados à prática de atos e acordos corruptos no ambiente burocrático e político; a percepção da corrupção no mercado de obras rodoviárias; a assimetria de informações e os problemas de Seleção Adversa e Risco Moral (Moral Hazard) na esfera governamental; as principais formas de combater a corrupção e a importância dos salários e das remunerações compensatórias como estratégias no combate à corrupção burocrática.

Aplicação da teoria de cópulas para o cálculo do value at risk

Este trabalho aplica a teoria de cópulas à mensuração do risco de mercado, através do cálculo do Value at Risk (VaR). A função de cópula oferece uma maior flexibilidade para a agregação de riscos quando comparada com abordagens tradicionais de mensuração de risco. A teoria de cópulas permite a utilização de distribuições de probabilidade diferentes da normal para a modelagem individual dos fatores de risco. Além disso, diferentes estruturas de associação entre eles podem ser aplicadas sem que restrições sejam impostas às suas distribuições. Dessa forma, premissas como a normalidade conjunta dos retornos e a linearidade na dependência entre fatores de risco podem ser dispensadas, possibilitando a correta modelagem de eventos conjuntos extremos e de assimetria na relação de dependência. Após a apresentação dos principais conceitos associados ao tema, um modelo de cópula foi desenvolvido para o cálculo do VaR de três carteiras, expostas aos mercados brasileiros cambial e acionário. Em seguida, a sua precisão foi comparada com a das metodologias tradicionais delta-normal e de simulação histórica. Os resultados mostraram que o modelo baseado na teoria de cópulas foi superior aos tradicionais na previsão de eventos extremos, representados pelo VaR 99%. No caso do VaR 95%, o modelo delta-normal apresentou o melhor desempenho. Finalmente, foi possível concluir que o estudo da teoria de cópulas é de grande relevância para a gestão de riscos financeiros. Fica a sugestão de que variações do modelo de VaR desenvolvido neste trabalho sejam testadas, e que esta teoria seja também aplicada à gestão de outros riscos, como o de crédito, operacional, e até mesmo o risco integrado.

Entrando em um novo mercado : estudo do caso Gol utilizando-se opções reais e teoria dos jogos

O trabalho tem como objetivo criar um modelo de avaliação de investimentos para a entrada em um novo mercado que possua duas características fundamentais: que considere a possibilidade de aumentar ou reduzir o projeto ao longo da sua implementação e que incorpore a decisão estratégica através da modelagem de um cenário competitivo, onde os concorrentes reagem à ameaça de um novo participante. Para ressaltarmos as vantagens dessa nova abordagem de avaliação de investimentos, os modelos tradicionais mais utilizados são analisados brevemente, ressaltando os seus pontos fortes e fracos. Em seguida, explicamos como o modelo de avaliação por opções reais consegue aprimorar avaliação através da análise dos cenários possíveis e das flexibilidades envolvidas. Com a teoria dos jogos, mostramos como a interação de participantes de um mercado pode ser sistematizada e analisada de maneira formal. O modelo é então demonstrado passo-a-passo, mostrando como devemos tratar os jogos estratégicos em um ambiente de duopólio, determinar o preço de equilíbrio do mercado, o lucro esperado para os participantes, o valor do investimento e criar a árvore binomial que determinará o valor final do processo de avaliação. Através da análise da árvore binomial resultante, é possível também verificar qual foi o tipo de estratégia dominante, seja o investimento simultâneo caracterizando um equilíbrio de Bertrand ou um movimento seqüencial, resultando em um equilíbrio de Stackelberg. Por fim, a estratégia de investimento escolhida é associada a alternativas de entrada no mercado, onde podemos comprar a empresa de um concorrente já estabelecido ou construir o novo negócio desde o começo. Ao final do trabalho, com base no modelo proposto, é apresentado um estudo de caso, onde é feita uma análise de entrada de uma nova empresa em um mercado com concorrentes bem estabelecidos, que poderá indicar pela construção e estabelecimento no mercado desde o início ou pela compra de um concorrente já estabelecido. Para esse estudo foi escolhida a companhia aérea Gol Linhas Aéreas como novo entrante no mercado doméstico de transporte aéreo de passageiros.

Simulação e modelagem computacionais como recursos auxiliares no ensino de física geral il.

O objetivo deste trabalho foi analisar o processo de ensino-aprendizagem de Física através de abordagens didáticas envolvendo o uso de atividades de simulação e modelagem computacionais em um ambiente de atividade colaborativa presencial. Num primeiro estudo, realizado a partir de uma metodologia quantitativa, avaliou-se o desempenho dos alunos em testes que tinham como tópico a interpretação de gráficos da Cinemática, antes e depois de trabalharem com atividades de simulação e modelagem computacionais em atividades extra-aula. Os resultados deste primeiro estudo mostram que houve melhorias estatisticamente significativas no desempenho dos alunos do grupo experimental, quando comparado aos estudantes do grupo de controle, submetidos apenas ao método tradicional de ensino. Na seqüência, foram realizados outros dois estudos dentro de uma metodologia qualitativa, em que o foco estava no processo de ensino-aprendizagem que ocorre em ambiente de sala de aula. Foi utilizada uma abordagem que envolveu, além das atividades computacionais, um método colaborativo presencial como dinâmica de base para o estabelecimento das relações interpessoais entre o professor e a turma, e os alunos entre si.A fundamentação teórica adotada esteve baseada na teoria de Ausubel sobre aprendizagem significativa e na teoria de Vygotsky sobre interação social. O referencial de Halloun sobre modelagem esquemática também foi utilizado. Os resultados sugerem que as atividades de simulação e modelagem computacionais são potencialmente facilitadoras de aprendizagem significativa em Física. Sugerem, também, que a atividade colaborativa presencial contribui positivamente para esse tipo de aprendizagem.

Fatores críticos relativos à abertura do setor de transporte de petróleo e derivados

Em decorrência do atual processo de transformação da indústria do petróleo no Brasil, iniciado com base na Nova Lei do Petróleo - Lei n° 9.478, de 6 de agosto de 1997, assim como da respectiva abertura do mercado nacional, que poderá se consolidar a partir do ano 2001, são esperadas mudanças na estrutura da cadeia petrolífera brasileira. Tais modificações deverão ser causadas pelo aumento da concorrência, como conseqüência da entrada de novos agentes no setor, bem como entre o produto nacional e o importado, caracterizando um novo cenário de cunho competitivo no mercado de derivados de petróleo. Desta forma, a importação e exportação de petróleo e seus derivados por novos agentes, associado com a movimentação destes produtos e a utilização da infra-estrutura existente para transporte e armazenagem, são questões que merecem análises e considerações, sob a ótica da regulação. Dentro deste processo em curso, é fundamental a avaliação do grau da regulação, uma vez que os mercados legais, estruturados para a competição, atuam dentro de um contexto de regras preestabelecidas e que economias de mercado totalmente desregulamentadas podem acarretar sérias desigualdades para a sociedade. Esta dissertação tem por objetivo analisar quais são os principais fatores críticos, de cunho administrativo e econômico, que devem ser considerados na abertura do setor de transporte de petróleo e seus derivados a outros agentes, de modo a se obter uma efetiva transição para uma economia orientada pelo mercado, dentro do novo modelo de Estado Regulador. Trata-se de uma pesquisa explicativa, por explicitar tais fatores críticos, assim como exploratória, pois é realizada em área onde existe pouco conhecimento e experiência disponível no País, bem como bibliográfica e documental, uma vez que se apoia na consulta a leis, decretos, portarias, documentos de órgãos públicos, livros, artigos etc. O processo de investigação consiste no levantamento da evolução histórica do setor, até o momento atual, na pesquisa da legislação e regulamentação em vigor, dos princípios da teoria da regulação e da experiência internacional, na análise descritiva do setor de transportes nacional, limitando-se ao transporte marítimo e dutoviário de petróleo e derivados, efetuando uma análise crítica do setor frente à Lei 9.478/97 e a abertura do mercado. O estudo identifica os fatores críticos que permitem criar as condições para o estabelecimento de um mercado orientado pela competição, ou seja, a existência de elementos básicos como oferta, demanda, acessibilidade aos serviços pela sociedade, qualidade e segurança, informação sobre preço e utilização dos produtos ou serviços e adequada fiscalização pelo Estado. Tais fatores estão associados ao acesso a informações, ao controle de tarifas, ao estabelecimento de condições de entrada e saída do mercado, ao controle da qualidade dos serviços prestados e à criação de um ambiente de transição de um regime controlado para um regime de mercado competitivo.

CaTReS : ferramenta de apoio à pesquisa e ensino em teoria das categorias

Teoria das Categorias é uma ramificação da Matemática Pura com campo científico aparentemente distinto daquele que é objeto de estudo e pesquisa para a Ciência da Computação. Entretanto, algumas características dessa teoria matemática demonstram sua utilidade na pesquisa computacional. Dentre essas características podemos citar independência de implementação, dualidade, herança de resultados, possibilidade de comparação da expressividade de formalismos, notação gráfica e, sobretudo, expressividade das construções categoriais. Sua expressividade é explicitamente destacada pelo MEC nas Diretrizes Curriculares de Cursos da Área de Computação e Informática, onde afirma-se que “Teoria das Categorias possui construções cujo poder de expressão não possui, em geral, paralelo em outras teorias”. Entretanto, Teoria das Categorias tem encontrado obstáculos para ser efetivamente aplicada na Ciência da Computação. A baixa oferta de bibliografia - predominantemente de língua inglesa - e a falta de uniformidade na exposição do que sejam os tópicos introdutórios convergem e potencializam outro grande empecilho à sua propagação: a baixa oferta de cursos com enfoque em Teoria das Categorias. A fim de transpor essas dificuldades, Fábio Victor Pfeiff desenvolveu o CaTLeT, um aplicativo de interface visual que tinha como objetivo facilitar o acesso aos conceitos introdutórios de Teoria das Categorias Com inspiração fortemente educacional, CaTLeT somente é capaz de representar objetos e morfismos atômicos, o que o limita a servir somente aos conceitos iniciais. Em 2003, o CaTLeT foi ampliado e os objetos e morfismos, antes atômicos, passaram a representar conjuntos e relações, respectivamente. Este projeto consiste em uma ampliação tanto do CaTLeT quanto dos objetivos que justificaram sua criação. Esta dissertação trata de um projeto de simulador categorial e de sua respectiva implementação as quais visam fornecer suporte computacional a fim de facilitar o acesso a conceitos intermediários de Teoria das Categorias e servir como suporte à pesquisa na área. A construção desse simulador possui três critérios de avaliação como parâmetro: boa acessibilidade, alta relevância das estruturas implementadas e alta cobertura. A nova ferramenta - denominada CaTReS - deve manter a acessibilidade a usuários leigos que sua predecessora possui e ampliar significativamente as estruturas suportadas, além de incluir tratamento à conceitos funtoriais. Dessa maneira, este projeto vem para auxiliar na superação dos obstáculos anteriormente mencionados.