Conferencistas Convidados

seg 18 ter 19 qua 20 qui 21
11:30 as 12:30
C7
C10
C3
C2
17:00 as 18:00
C9
C1
C8
C5
C6
C4

Programação Geral

C1 - Políticas do MCT para a área de Tecnologia da Informação

Augusto César Gadelha Vieira - MCT

Resumo: O MCT tem participado de forma ativa tanto na formulação quanto na implementação das medidas da Política Industrial Tecnológica e de Comércio Exterior – PITCE relativas à área de Tecnologia da Informação, que selecionou dentre as quatro áreas prioritárias o setor de Software e Serviços e o de Semicondutores. No setor de Software, as medidas concentram-se em quatro eixos de ação: i) ampliação das exportações; ii) fortalecimento das empresas que desenvolvem software no país; iii) capacitação e infra-estrutura e iv) identificação e apoio a segmentos emergentes. Destaca-se nesse esforço um programa nacional para formação e capacitação de recursos humanos com vistas a atender as metas da política para o setor, que terá suas primeiras ações implementadas no segundo semestre de 2006.

 

C2 - O Sitema Brasileiro de Televisão Digital(Terrestre)

Marcelo Zuffo - USP

 

C3 - Análise de Erros como Metodologia de Pesquisa e Ensino

Profª Dra. Helena Noronha Cury - PUCRS

Resumo: A análise de erros, como abordagem de pesquisa, desenvolveu-se desde o início do século passado, nos Estados Unidos e Europa. Voltada inicialmente à descoberta das causas dos erros mais freqüentes cometidos por alunos de ensino básico, aos poucos foram sendo incorporados outros objetivos, sob a luz de novas teorias da educação ou da psicologia. Assim, desde as investigações da psicologia experimental, de Thorndike e colaboradores, até as propostas de usar o erro como construtor da aprendizagem, conforme sugerem os pesquisadores sob influência do construtivismo, os erros cometidos pelos alunos foram sendo classificados, com vistas à sua eliminação ou à sua utilização no processo de ensino e aprendizagem. É possível elencar alguns exemplos característicos das tendências educacionais de cada período, nos quase 100 anos desde as primeiras obras sobre análise de erros.

Pretendemos, inicialmente, fazer um retrospecto histórico da análise de erros, com apresentação de investigadores e dos resultados por eles obtidos. Em seguida, vamos mostrar uma metodologia de pesquisa que tem sido empregada na análise das respostas apresentadas por alunos calouros de disciplinas da área de Ciências Exatas. Defendemos a idéia de que os problemas de aprendizagem em Cálculo Diferencial e Integral são gerados, na maior parte das vezes, pelas dificuldades não resolvidas na Educação Básica, em especial aquelas relacionadas a conteúdos de Álgebra. Assim, consideramos que é necessário aproveitar as pesquisas sobre erros e gerar soluções para o processo de ensino e aprendizagem de Cálculo e das demais disciplinas matemáticas do ensino superior, por meio da elaboração de atividades que levem os estudantes a um questionamento sobre suas próprias certezas e ao desenvolvimento de competências e habilidades que não foram suficientemente desenvolvidas nos níveis anteriores.

 

C4 - Coleções de Imagens

Luiz Velho - IMPA

Resumo: Coleções de imagens são conjuntos de imagens relacionadas por possuir características em comum. Alguns dos exemplos sao imagens que apresentam coerência temporal (por exemplo, provenientes de vídeos) ou coerência espacial (por exemplo, imagens obtidas da mesma cena com múltiplas exposições). Pesquisas recentes em computação visual combinam técnicas de analise de imagem (visão computacional) e síntese de imagens (visualização) com modelos probabilísticos e métodos estatísticos para criar novas aplicações, como "Vídeo Textures" (imagens animadas com duração ilimitada) e HDR (High Dynamic Range Imaging). Essa palestra apresentara uma visão unificadora destes problemas e dos modelos matemáticos empregados para resolvê-los.

 

C5 - Requisitos Metodológicos e Computacionais na Previsão de Tempo e Clima: Desafio para os Próximos 10 Anos.

Pedro Leite da Silva Dias - Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas - São Paulo SP

Resumo: A previsão de tempo e clima é um problema de valor inicial que envolve a solução de um sistema de equações diferencias parciais de grande dimensão com condições de contorno. A previsão de tempo requer computação de alto desempenho pois o produto final deve ser distribuído aos usuários em tempo hábil para a tomada de decisões. Além disso, a natureza não linear do processo implica no uso de previsões que partem de condições iniciais perturbadas (previsão por conjunto), o que acarreta uma maior demanda nos recursos  computacionais pois um grande número de possíveis trajetórias do estado futuro da atmosfera são produzidos para estimar a incerteza da previsão. A estimativa da condição inicial passa, em algumas metodologias, pela solução de problemas inversos, que também demandam computação de alto desempenho em função dos requisitos de memória e de velocidade de cálculo.  A previsão climática na escala sazonal e, em particular, a modelagem de cenários climaicos futuros associados ao aumento da concentração de gases de efeito estufa (aquecimento global) é um problema cuja solução matemática envolve o acoplamento entre diferentes componentes do sistema climático terrestre (atmosfera, hidrosfera, criosfera e gases/partículas em suspensão). Neste caso, a dimensão do problema e a complexidade das soluções numéricas é ainda maior e também requer o uso de computação de alto desempenho.   São cerca de 12 grandes centros mundiais que fazem previsão numérica de tempo e clima em escala global, em geral usando sistemas de processamente massivamente paralelos (da ordem de alguns milhares de processadores) ou um número menor de processadores com capacidade vetorial.  O Brasil tem um desses centros mundiais (Centro de Previsão de Tempo e Clima/INPE/MCT) e através do sinergismo com instituições acadêmicas vem produzindo resultados bastante competitivos.

 

C6 - PZ: Um Ambiente Orientado para Objetos Dedicado ao Cálculo de Elementos Finitos

Philippe Devloo - FEC - UNICAMP

Resumo: Um ambiente orientado para objetos é um conjunto de classes escritas em C++ ou Java que, interagindo, oferecem uma determinada funcionalidade. O objetivo do ambiente PZ é implementar algoritmos avançados de elementos finitos escondendo sua complexidade atrás de uma interface de usuário simplificada. O referido ambiente tem vários anos de desenvolvimento, contando com contribuições de colegas e alunos. Algumas das capacidades do ambiente PZ são: refinamento hp-adaptativo aplicado a malhas uni, bi e tridimensionais, padrões de refinamento, estimação de erro, sub estruturação, aproximações contínuas e descontínuas e facilidade de implementação de formulações variacionais para sistemas de equações diferenciais.

O código fonte do PZ é de domínio público, podendo ser obtido do site cvs do laboratório de mecânica computacional da Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo da UNICAMP.

 

C7 - Sistemas Dinâmicos Fuzzy – Aplicações em Biomatemática

Rodney Bassanezi - Unicamp

Resumo: A característica essencial da modelagem matemática de processos variacionais, utilizando equações determinísticas, é a "exatidão" obtida nas previsões do fenômeno estudado. Evidentemente, tais previsões estão sempre dependentes de "informações precisas" que são inseridas nos modelos por meio de valores médios dos parâmetros envolvidos.

Os modelos clássicos de Biomatemática, particularmente, os modelos de dinâmica populacional e epidemiologia são fundamentados em hipóteses, quase sempre, provenientes da fisico-química onde a reação entre duas substâncias (variáveis de estado) é modelada pelo produto de suas concentrações - Lei da ação das massas. Esta mesma lei é usada nos modelos de Lotka-Volterra de interação de duas espécies ou nos modelos de Kermack-MacKendrick de epidemiologia. O parâmetro que representa a taxa de predação do modelo presa-predador ou a força de infecção dos modelos epidemiologicos são valores "médios" simulados ou obtidos empiricamente.

Os vários tipos de incertezas que aparecem nos fenômenos de Biomatemática podem ter modelagem bem variadas. Quando optamos pelos modelos estocásticos, implicitamente estamos supondo conhecer, a priori, as distribuições de probabilidades dos parâmetros e condições iniciais do fenômeno estudado. Entretanto, se no fenômeno em questão pretendemos levar em conta heterogeneidade, como gradualidades, que não são provenientes de aleatoriedades, podemos optar pela modelagem variacional fuzzy. Os modelos variacionais fuzzy podem comportar vários tipos de incertezas (subjetividades ou fuzziness) que podem estar acopladas nos parâmetros, nas condições iniciais ou nas próprias variáveis de estado. Esta nova maneira de modelar problemas ligados à realidade biológica, onde tanto as variáveis de estado como os parâmetros são empregnados de subjetividades, vem ganhando terreno na área de Biomatemática com resultados significativos e bastante animadores.

 

C8 - Desenvolvimentos Recentes de Mecânica dos Fluidos Computacional para Aplicações Aeroespaciais

João Luiz F. Azevedo

Resumo: A palestra vai apresentar um breve histórico do desenvolvimento de técnicas e de ferramentas de mecânica dos fluidos computacional (CFD) no Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), do Centro Técnico Aeroespacial (CTA), com ênfase nos avanços científicos mais recentes. Este trabalho de pesquisa e desenvolvimento vem sendo progressivamente avançado, sempre tendo em mente que as capacidades de simulação computacional implementadas devem ser capazes de tratar os problemas reais de engenharia encontrados no projeto aerodinâmico e aerotermodinâmico dos veículos aeroespaciais de interesse do Instituto. Neste contexto, foram realizados investimentos no desenvolvimento de técnicas de malhas estruturadas de blocos múltiplos, tanto na classe de métodos de malhas justapostas quanto naqueles de malhas sobrepostas, e de técnicas de malhas não estruturadas. Em todos estes casos, o objetivo principal era alcançar a capacidade de simular escoamentos sobre configurações arbitrariamente complexas, típicas de aplicações reais de engenharia. Em particular, o trabalho com malhas estruturadas utilizou técnicas de diferenças finitas, enquanto o trabalho em malhas não estruturadas utilizou métodos de volumes finitos. Tanto esquemas de discretização espacial centrada, adequadamente calibrados para escoamentos transônicos, quanto esquemas upwind de diversas classes vem sendo empregados neste trabalho. A experiência tem mostrado que, particularmente para aplicações de escoamentos em velocidades mais elevadas, é conveniente a utilização de esquemas upwind de ordem mais alta, como uma forma de aprimorar a sua relação custo-benefício. A palestra vai discutir desde a implementação de esquemas upwind clássicos, baseados no conceito de extrapolação do tipo MUSCL, quanto a de esquemas das classes ENO e WENO. Uma vez que os escoamentos de interesse no caso contemplam números de Reynolds extremamente elevados, a disponibilidade de modelos de turbulência adequados, que possam ser empregados na solução de formulações baseadas nas equações de Navier-Stokes com média de Reynolds, é absolutamente fundamental para que se possa representar adequadamente tais escoamentos. A palestra vai também abordar este aspecto, buscando identificar as recomendações mais relevantes no contexto da implementação de tais modelos de turbulência. Todos os aspectos discutidos na palestra serão exemplificados através de resultados de simulações reais de escoamentos de interesse do IAE. Além disto, deve-se destacar que o tratamento de problemas multidisciplinares, envolvendo, por exemplo, aplicações aeroelásticas e/ou escoamentos com reações químicas, será também contemplado na apresentação aqui pretendida. Finalmente, a palestra vai procurar apresentar as perspectivas de desenvolvimento futuro da área, indicando linhas de pesquisa que ainda representam desafios científicos a serem conquistados.

 

C9 - A Dual Porosity Model for Ionic Solute Transport in Charged Porous Media

Marcio A. Murad - LNCC/MCT

Abstract: A microstructure model of dual porosity type is proposed to describe contaminant transport in charged clays. The charged medium is characterized by three separate length scales (nano, micro and macro) and two levels of porosity (micro and macro pores). At the nanooscale the medium is composed of charged clay particles saturated by a binary monovalent aqueous electrolyte solution.

At the intermediate (micro) scale the two-phase system is represented in a homogenized fashion forming stable clay clusters (or aggregates) with the nanoscale electro-hydrodynamics, local charge distribution incorporated in the averaged electro-chemo-mechanical coefficients which appear in Onsager's reciprocity relations. At the macroscale, the microscale mixture of clay clusters is homogenized with the bulk solution in the macro-pore system. The resultant macroscopic picture appears governed by a dual porosity model wherein macroscopic flow and transport take place in the bulk saline solution and the clay clusters act as sources/sinks of mass of water and species to the bulk fluid. Further, considering a local instantaneous equilibrium assumption between the clay aggregates and macro-pore systems, a quasi-steady version of the dual porosity model is presented. This framework combined with the three-scale picture of the swelling medium allows to build-up the constitutive form of the adsorption isotherm of Freundlich type and to provide nanoscopic representations for the retardation coefficient governing the instantaneous adsorption/desorption of the species in the micro-pores in terms of the solution of the Poisson-Boltzmann problem governing charge distribution in the electrolyte solution at the nanoscale.

 

C10 - Understanding and Modeling Anomalous Diffusion and Dispersion in Porous Media, Confined Nanofilms and Turbulence

John Cushman - Purdue University, USA

Abstract: Classical Fickian dispersion/diffusion arises when the mean-square displacement of a tagged particle, or the mean-square separation between two tagged particles, grows linearly in time.  From a continuum perspective this means there is a constant of proportionality (the diffusion coefficient) between the flux and gradient of chemical potential (concentration).  In most turbulent fluids, the mean square separation grows in time with a power greater than one. This type of dispersion is called super-diffusive and there is no constant of proportionality between the flux and gradient of chemical potential.  For example, in Richardson super-diffusion the mean-square separation grows as the cube of time.  In confined nanofilms on the other hand, the mean-square separation goes with time to some power less than one and again there is no constant of proportionality between the flux and gradient of chemical potential.  This latter diffusive behavior is called sub-diffusion. In porous media, fluid constituents, including bacteria, can be transported as super, classical or sub-diffusive particles, depending on the processes involved and the scale of observation.  In all cases (turbulence, nanofilms and porous flows) diffusion when viewed on a short enough time scale is non-classical, better and called anomalous.  In this talk we will examine these processes from both experimental and theoretical perspectives.  Theoretical tools employed include fractals, stochastic differential equations driven by Levy and Brownian motions, Fokker-Plank equations, fractional differential equations, generalized hydrodynamics and projection operators and finite-size Lyapunov exponents.  Experimental tools employed include particle velocimetry in matched index systems as well as bulk fluids, and computational statistical mechanics.

 

SBMAC
Sociedade Brasileira de
Matemática Aplicada e Computacional
(16) 3374-3067
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