A systems and cybernetic perspective on complex problem solving

This thesis is concerned with Organisational Problem Solving. The work reflects the complexities of organisational problem situations and the eclectic approach that has been necessary to gain an understanding of the processes involved. The thesis is structured into three main parts. Part I describes the author's understanding of problems and suitable approaches. Chapter 2 identifies the Transcendental Realist (TR) view of science (Harre 1970, Bhaskar 1975) as the best general framework for identifying suitable approaches to complex organisational problems. Chapter 3 discusses the relationship between Checkland's methodology (1972) and TR. The need to generate iconic (explanatory) models of the problem situation is identified and the ability of viable system modelling to supplement the modelling stage of the methodology is explored in Chapter 4. Chapter 5 builds further on the methodology to produce an original iconic model of the methodological process. The model characterises the mechanisms of organisational problem situations as well as desirable procedural steps. The Weltanschauungen (W's) or "world views" of key actors is recognised as central to the mechanisms involved. Part II describes the experience which prompted the theoretical investigation. Chapter 6 describes the first year of the project. The success of this stage is attributed to the predominance of a single W. Chapter 7 describes the changes in the organisation which made the remaining phase of the project difficult. These difficulties are attributed to a failure to recognise the importance of differing W's. Part III revisits the theoretical and organisational issues. Chapter 8 identifies a range of techniques embodying W's which are compatible with .the framework of Part I and which might usefully supplement it. Chapter 9 characterises possible W's in the sponsoring organisation. Throughout the work, an attempt 1s made to reflect the process as well as the product of the author's leaving.

The Use of Situation Representation when Searching for Solutions in Computer Aided Design Systems

Projects solutions reuse methodology is offered for software development. The main idea consists in connection of the system objective with the situation using the entities which describe the condition of the system in the process of the objective statement. Every situation is associated with one or several design solutions, which can be used at the development. Based on this connection the situation representing language has been created, it lets to express a problem situation using a natural language describe. The similarity measure has been built to compare situations, it is based on the similarity coefficients with adding the absent part weight.

A framework for understanding and generating integrated solutions for residential peak energy demand

Supplying peak energy demand in a cost effective, reliable manner is a critical focus for utilities internationally. Successfully addressing peak energy concerns requires understanding of all the factors that affect electricity demand especially at peak times. This paper is based on past attempts of proposing models designed to aid our understanding of the influences on residential peak energy demand in a systematic and comprehensive way. Our model has been developed through a group model building process as a systems framework of the problem situation to model the complexity within and between systems and indicate how changes in one element might flow on to others. It is comprised of themes (social, technical and change management options) networked together in a way that captures their influence and association with each other and also their influence, association and impact on appliance usage and residential peak energy demand. The real value of the model is in creating awareness, understanding and insight into the complexity of residential peak energy demand and in working with this complexity to identify and integrate the social, technical and change management option themes and their impact on appliance usage and residential energy demand at peak times.

Reasoning Modeled as a Society of Communicating Experts

This report describes a domain independent reasoning system. The system uses a frame-based knowledge representation language and various reasoning techniques including constraint propagation, progressive refinement, natural deduction and explicit control of reasoning. A computational architecture based on active objects which operate by exchanging messages is developed and it is shown how this architecture supports reasoning activity. The user interacts with the system by specifying frames and by giving descriptions defining the problem situation. The system uses its reasoning capacity to build up a model of the problem situation from which a solution can interactively be extracted. Examples are discussed from a variety of domains, including electronic circuits, mechanical devices and music. The main thesis is that a reasoning system is best viewed as a parallel system whose control and data are distributed over a large network of processors that interact by exchanging messages. Such a system will be metaphorically described as a society of communicating experts.

Reasoning from Incomplete Knowledge in a Procedural Deduction System

One very useful idea in AI research has been the notion of an explicit model of a problem situation. Procedural deduction languages, such as PLANNER, have been valuable tools for building these models. But PLANNER and its relatives are very limited in their ability to describe situations which are only partially specified. This thesis explores methods of increasing the ability of procedural deduction systems to deal with incomplete knowledge. The thesis examines in detail, problems involving negation, implication, disjunction, quantification, and equality. Control structure issues and the problem of modelling change under incomplete knowledge are also considered. Extensive comparisons are also made with systems for mechanica theorem proving.

El modelo del sistema viable: una referencia estratégica para el estudio organizacional del sector cooperativo chileno

The Chilean Cooperative Sector (SCCh) can be explained as a human activity system of high complexity, which seeks to maintain an independent existence, in example, be viable. From this perspective, the Viable System Model (MSV) as conceptual reference presents a real opportunity to study the organization of the cooperative sector in Chile.The central objective of the work refers to study the feasibility of SCCh in a context of sectorial organization, considering the social, legal and economic fabric of the country today.To do this, supported by a systemic methodology were performed: a characterization of the problem situation of the sector -identifying some relevant factors in the areas of market structure, legal regulations and inter cooperation-an organizational diagnosis and proposed a set guidelines for its development.From the above it is concluded that there is relevance between the characteristics of the case study theoretical and methodological approach. The methodology takes tested in other organizational practices such as VIPLAN tools, and applies the SCCh. Its contribution in the field of study is oriented around a holistic view of the organization and promotion of their viability, thereby generating an approach that delivers specific sectorial development strategies, surpassing the approximation of descriptive characterization. Thus, we provide a diagnostic model of the Chilean Cooperative Sector and propose guidelines to support their organizational development.

A arte contemporânea enquanto elemento facilitador da auto valorização dos jovens perante as suas criações artísticas

Dissertação apresentada à Escola Superior de Educação de Lisboa para obtenção de grau de mestre em Educação Artística, na Especialização de Artes Plásticas na Educação

Le poteau d’utilité publique, icône d’un autre siècle?

Le réseau de distribution aérien, ou plus simplement le réseau de poteaux de bois et ses câbles, est encore aujourd’hui omniprésent dans la majorité des villes du Québec. Pour plusieurs, le réseau de poteaux d’utilité publique semble appartenir à une autre époque. Pourtant, les poteaux et câbles ne sont pas près de disparaître, au contraire, ils ne cessent de se transformer. Depuis peu, de plus en plus d’équipements s’ajoutent sur le réseau: boîtiers techniques, nombre de câbles, appareillages au sommet des poteaux, antennes de communication, etc. Bien que les équipements du réseau de distribution aérien soient des éléments produits industriellement, ceux-ci intègrent rarement les services du design industriel au moment de leur conception initiale. Cette recherche étudie le système de distribution aérien sous l’angle de la « pensée design ». L’intention de cette étude est d’analyser les impacts de la présence du réseau aérien en milieux urbains et a pour objectif d’orienter les pratiques de conception de ce type d’équipements. Pour ce faire, dans une optique transdisciplinaire, diverses approches ont été sollicitées dont: l’approche systémique, l’approche paysage et les approches des partenaires des réseaux. Au moyen d’une recherche documentaire et d’observations faites sur le terrain, la recherche vise à dresser un portrait général du réseau de distribution aérien et les défis qui y sont associés. La recherche expose, dans un état des lieux, les résultats issus des questions analytiques de recherche suivantes: de quoi est composé le réseau de distribution aérien, quels sont les intervenants sur le réseau, quelles sont leurs interactions, quels sont les points de vue des différentes catégories d’acteurs en relation avec le réseau, quels sont les impacts reliés à la présence du réseau en milieux urbains et quelle a été son évolution au fil des années. Dans la perspective de l’approche design, chercher à comprendre une problématique de façon plus large permet de s’assurer que l’on répond au bon problème, que l’on considère tous les facteurs en cause visant ainsi à réduire les répercussions négatives sur les contextes de vie actuels et futurs. Les principaux constats de cette recherche démontrent que la composition du réseau de distribution, avant même de considérer les nouveaux usages et l’ajout de nouveaux équipements, présente des lacunes importantes. La gestion entre les divers partenaires du réseau de distribution pose aussi problème. L’ajout de nouveaux équipements sur le réseau, combiné aux multiples équipements apparaissant sur les voies publiques laisse entrevoir l’atteinte d’un niveau de saturation des milieux urbains. Les façons de faire hermétiques et «cristallisées» des partenaires du réseau ne collent pas avec les initiatives et aspirations générales en matière d’aménagement. En étudiant la problématique du réseau de distribution par le biais de la pensée design, l’approche design cherche à déceler, de façon proactive, les opportunités de design qui permettront de mieux gérer l’apparition et l’intégration des nouveaux équipements sur les poteaux. Cette démarche permet d’envisager des solutions qui visent à limiter les répercussions collatérales une fois en contexte et qui, du même coup, adressent des problématiques connexes. Finalement, à la lumière de l’état des lieux, cette recherche propose des critères de conception de futurs réseaux de distribution, élaborés dans l’esprit de l’approche design.

La place de l’autonomie de l’apprenant en formation ouverte et à distance dans le contexte de l’enseignement supérieur ouest-africain

Les difficultés croissantes de l’enseignement supérieur en matière d’accessibilité aux formations et de disponibilité de filières de qualité, dans les pays en voie de développement de l’Afrique de l’Ouest notamment, conjuguées avec le développement vertigineux des technologies de l’information et de la communication (TIC), suscitent un grand espoir de faire de la formation à distance une solution alternative crédible des formations présentielles (OCDE, 2006). Or, si la littérature s’accorde à reconnaitre aux TIC et l’interactivité qu’elles procurent des facteurs favorisant l’apprentissage (Karsenti, 2006), la réalité du terrain éducatif lui impose de reconnaitre que non seulement la révolution de la formation ouverte et à distance (FOAD) n’est pas encore d’actualité (OCDE, 2006), mais qu’elle ne le sera que si, pour faire face à la distance transactionnelle, plus accrue en formation à distance, l’apprenant ne se contente plus d’apprendre, mais d’apprendre à apprendre, ce qui exige de lui des compétences d’autonomie. Or, malgré des décennies d’intérêt et d’investissement de la recherche, le développement de l’autonomie sur le terrain reste toujours marginal, les débats philosophiques ayant pris le pas sur la quête de solutions pratiques (Albero ,2003). La question de savoir comment les éducateurs de la FOAD utilisent les solutions existantes, censées favoriser l’autonomie de l’apprenant, telles certaines formes de tutorat et de travail de groupes, n’est pas sans intérêt, puisqu’elle permet de mieux comprendre le terrain cible et sa part de responsabilité dans cet insuccès de l’autonomie. S’inscrivant en droite ligne des travaux d’Albero (2003), la présente étude organise les principes d’autonomie suivant un cadre conceptuel privilégiant l’action et le développement, selon une dimension dynamique symbolisant l’importance du soutien à accorder à l’apprenant, une dimension topologique indiquant la nécessité pour ce soutien de prendre en compte les différents aspects sur lesquels l’apprenant peut exercer son autonomie et une dimension chronologique exprimant l’importance du désétayage. De façon pratique, cette étude, démarrée en 2009 dans le contexte de la FOAD du 2IE (Institut International des Ingénieurs de l’Eau et de l’Environnement), sis à Ouagadougou au Burkina Faso, s’organise en trois articles : le premier tente de comprendre si les conditions d’efficacité de la FOAD, selon les apprenants, formulent un besoin d’apprentissage en autonomie; le second tente de comprendre, à partir des propos des tuteurs, si l’encadrement des apprenants respecte les principes d’autonomie; enfin, le troisième article s’est penché, sur la base des intentions exprimées par les concepteurs, sur le respect des principes d’autonomie par les cours. L’éloignement des apprenants et l’objectif de comprendre leurs perceptions de la FOAD, nous ont fait préférer une approche de recherche de type mixte, à la fois qualitative pour mieux comprendre leur perception (Karsenti & Savoie-Zajc, 2004) et quantitative, pour tenir compte de leur éloignement. Pour la perception des éducateurs, nous avons opté pour une approche qualitative/descriptive plus appropriée dès que l’étude vise la compréhension du phénomène social abordé (Karsenti & Savoie-Zajc, 2004). Des résultats obtenus, la perception des 62 apprenants sur les 170 initialement invités par courriel à répondre au questionnaire, semble confirmer l’autonomie de l’apprenant comme une condition de leur réussite en FOAD. La demande des apprenants pour un soutien accru, malgré l’effort actuellement consenti par l’encadrement, effort reconnu par les apprenants eux-mêmes et qu’attestent les 10 tuteurs interviewés sur une quarantaine au 2IE, devrait, toutefois, inviter à la réflexion, puisque ne s’opposant pas réellement à un apprentissage en hétéronomie. À l’analyse, il apparait que l’insatisfaction des apprenants s’expliquerait par la non-prise en compte des différents aspects susceptibles d’influencer leur apprentissage. De plus, en nous référant aux entretiens avec les 11 concepteurs de cours sur un total de 30, il apparait que, bien que conscients de la nécessité d’adapter les cours au contexte de la FOAD, ni la modularité des contenus, ni la flexibilité de la structure des cours ne semblent être prises en compte. Au final, l’étude révèle l’urgence de lutter contre les habitudes acquises en formation présentielle et la nécessité d’employer des pédagogues professionnels formés pour une pédagogie d’autonomisation. Encore faudrait-il que l’autonomie soit véritablement consacrée par la littérature comme une praxis pour signifier qu’elle n’a d’autre fin qu’elle-même, et non comme une poiesis, pour dire que l’autonomie vise une production et cesserait dès que son objectif est atteint.

Parallel Methods for Synthesizing Whole-Hand Grasps from Generalized Prototypes

This report addresses the problem of acquiring objects using articulated robotic hands. Standard grasps are used to make the problem tractable, and a technique is developed for generalizing these standard grasps to increase their flexibility to variations in the problem geometry. A generalized grasp description is applied to a new problem situation using a parallel search through hand configuration space, and the result of this operation is a global overview of the space of good solutions. The techniques presented in this report have been implemented, and the results are verified using the Salisbury three-finger robotic hand.

Aprender a incluir em contexto de sala de aula do 1º ano de escolaridade

O presente trabalho teve por objectivo investigar e construir um Plano de Intervenção baseado numa sala de 1º ano de escolaridade na cidade de Portalegre com vista à inclusão, na turma, de um aluno em situação de Necessidade Educativa Especial. Este plano integra uma componente teórica – prática uma vez que foi feita uma análise teórica prévia que tinha como objectivo conhecer e caracterizar cientificamente toda a situação – problema e, consequentemente foram aplicadas técnicas de análise e recolha de dados: pesquisa documental, entrevista, sociometria e observação naturalista com base na literatura de referência para a aplicação dessas técnicas. Posteriormente foi feita a análise de toda a situação e foram identificadas quais as áreas de intervenção que seriam pertinentes para a problemática em estudo com o intuito de ser elaborado um Plano de Intervenção, realizado durante quatro meses em contexto de sala de aula e com o objectivo de proporcionar alguma mudança face à situação – problema encontrada. Este projecto de investigação – acção teve como objectivo responder à questão de partida: Como promover as aprendizagens numa ambiência inclusiva numa turma de 1º ano de escolaridade? O Plano de Intervenção foi estruturado em quinze sessões de aproximadamente 90 minutos cada, onde foram desenvolvidas actividades com a turma que promovessem, o mais possível, a progressão académica e a participação do aluno em situação de NEE. Para a avaliação do Plano de Intervenção recorreu-se às técnicas de recolha e análise de dados: entrevista e sociometria, assim como às reflexões semanais elaboradas após cada intervenção. O Plano de Intervenção interferiu positivamente na inclusão do aluno em situação de NEE na sua turma. Palavras

A supervisão pedagógica e o trabalho colaborativo na promoção do desenvolvimento profissional dos professores do grupo de Física e Química

Numa escola que se encontra em transformação no sentido de se adaptar aos contextos sociais, culturais e políticos que a rodeiam, cabe aos professores serem agentes ativos na definição do caminho a percorrer, visando o aumento da qualidade educativa a proporcionar aos nossos jovens. O questionamento inerente à reflexão sobre o percurso profissional levou à identificação da situação problema e à formulação daquela que é a questão de partida deste trabalho: Como é que a Supervisão Pedagógica (e o trabalho colaborativo a ela associado) poderá contribuir para a melhoria da reflexão conjunta entre os professores do Grupo Disciplinar de Física e Química, promovendo o seu desenvolvimento Profissional? Para dar resposta a esta questão, elaborámos o enquadramento teórico, orientado pelas palavras-chave e com recurso a autores de referência, no qual pretendemos salientar as principais investigações que conferem suporte às temáticas subjacentes a este trabalho: a reflexão interpares na promoção do desenvolvimento profissional dos professores, a Supervisão pedagógica e a importância da formação docente e do trabalho colaborativo na qualidade educativa. Como o objetivo geral do trabalho de projeto é conceber um Projeto de Intervenção de Supervisão Pedagógica no Grupo Disciplinar de Física e Química, visando a melhoria do trabalho colaborativo, a promoção das atitudes reflexivas e investigativas dos docentes e o seu desenvolvimento profissional, a terceira parte foi estruturada com base nos princípios subjacentes à metodologia de projeto. Recolhemos opiniões através de Inquéritos por Questionário, realizados a todos os professores do grupo, e através de Entrevistas, realizadas apenas às professoras Coordenadora e Subcoordenadora do Departamento de Matemática e das Ciências Experimentais, da Escola Secundária Rosa. O Projeto de Intervenção de Supervisão Pedagógica deverá ser implementado e desenvolvido no Grupo Disciplinar de Física e Química da escola referida e com ele pretendemos aprofundar as práticas supervisivas e colaborativas entre os docentes, através da realização de Ciclos completos de Supervisão Pedagógica, de acordo com as fases preconizadas por Goldhammer.

A Supervisão Pedagógica geradora de dinâmicas colaborativas entre professores de Matemática e Ciências Físico- Químicas

Numa escola que se encontra em transformação no sentido de se adaptar aos contextos sociais, culturais e políticos que a rodeiam, cabe aos professores serem agentes ativos na definição do caminho a percorrer, visando o aumento da qualidade educativa a proporcionar aos nossos jovens. O questionamento inerente à reflexão sobre o percurso profissional levou à identificação da situação problema e à formulação daquela que é a questão de partida deste trabalho: Como pode a supervisão pedagógica promover a troca de experiências e o trabalho colaborativo entre os docentes de Matemática e de Ciências Físico Químicas? Para dar resposta a esta questão, elaborámos o enquadramento teórico, orientado pelas palavras-chave e com recurso a autores de referência, no qual pretendemos salientar as principais investigações que conferem suporte às temáticas subjacentes: Cultura profissional docente, Supervisão pedagógica, Gestão curricular. Como o objetivo geral do trabalho de projeto é conceber um projeto de supervisão pedagógica que promova a troca de experiências e o trabalho colaborativo entre os professores de Matemática e de Ciências Físico Químicas, a terceira parte foi estruturada com base nos princípios subjacentes à metodologia de projeto. Recolhemos opiniões através de Inquéritos por Questionário, aplicados a todos os professores dos grupos disciplinares de Matemática e de Ciências Físico-Químicas. A análise dos questionários permitiu constatar que o que é prescrito na literatura especializada não parece ser posto em prática, verificando-se incongruências entre o que deve ser feito e o que é levado a cabo na prática, o que nos leva a salientar a necessidade de formação em supervisão e mais concretamente em trabalho colaborativo. É pois tendo por base o que aqui é referido que se propõe, como plano de intervenção, a realização de uma oficina de formação que, em primeiro lugar, seria destinada aos docentes de Matemática e de Ciências Físico Químicas, devendo posteriormente ser alargada a outros grupos disciplinares e a todos os departamentos.

The greater whole: towards a synthesis of system dynamics and soft systems methodology

This paper makes a theoretical case for using these two systems approaches together. The theoretical and methodological assumptions of system dynamics (SD) and soft system methodology (SSM) are briefly described and a partial critique is presented. SSM generates and represents diverse perspectives on a problem situation and addresses the socio-political elements of an intervention. However, it is weak in ensuring `dynamic coherence'. consistency between the intuitive behaviour resulting from proposed changes and behaviour deduced from ideas on causal structure. Conversely, SD examines causal structures and dynamic behaviours. However, whilst emphasising the need for a clear issue focus, it has little theory for generating and representing diverse issues. Also, there is no theory for facilitating sensitivity to socio-political elements. A synthesis of the two called ‘Holon Dynamics' is proposed. After an SSM intervention, a second stage continues the socio-political analysis and also operates within a new perspective which values dynamic coherence of the mental construct - the holon - which is capable of expressing the proposed changes. A model of this holon is constructed using SD and the changes are thus rendered `systemically desirable' in the additional sense that dynamic consistency has been confirmed. The paper closes with reflections on the proposal and the need for theoretical consistency when mixing tools is emphasised.

Análise do custo-aluno das creches municipais diretas do município de Santo André

O presente estudo tem como foco o levantamento e análise do custo-aluno das creches, primeira etapa da Educação Infantil, que compreende as crianças de 0 a 3 anos de idade. Ele responde à situação problema apresentada pela Secretaria de Educação do Município de Santo André (SP), caracterizada pela necessidade do aprimoramento da gestão dos recursos financeiros em um cenário de dificuldades orçamentárias e aumento de demanda. Foram selecionadas 12 unidades municipais da rede direta, com atendimento exclusivo a crianças nesta faixa etária. A metodologia utilizada teve como base a utilização do Sistema de Informações do Orçamento Público municipal, a partir do qual foram realizadas as consultas e definições dos componentes do custo do objeto em estudo, sendo que a metodologia de acumulação de custos utilizada foi o custeio por absorção. Adicionalmente, os autores analisaram os processos administrativos relacionados aos itens de custeio e realizaram entrevistas com os diversos atores envolvidos nos processos de gestão daquela e de outras secretarias, bem como acadêmicos dedicados ao estudo de custos no setor público, cujas experiências relatadas subsidiaram a pesquisa e as avaliações realizadas. O estudo apontou um custo-aluno médio de R$ 11.970,72 sendo que, para melhor análise dos resultados, as unidades escolares foram agrupadas em três categorias de acordo com o número de alunos: i) pequeno porte: com até 149 alunos (três unidades); ii) médio porte: entre 150 e 190 alunos (cinco unidades); e, iii) grande porte: com mais de 190 alunos (quatro unidades). A partir dessa divisão foi possível concluir que as creches de grande porte apresentaram vantagem comparativa em relação às demais, com custo-aluno médio de R$ 11.684,03, seguidas das creches de médio porte, R$ 11.751,46 e pelas unidades de pequeno porte, que apresentaram o custo-aluno de R$ 13.235,88, ou seja, 13,23% acima das escolas de grande porte. Esses resultados indicam a existência de ganhos de escalas de acordo com o porte da creche e pode subsidiar a tomada de decisão dos gestores para futuros projetos de expansão da rede pública de creches.