DECEA - Departamento de Ciências Exatas e Aplicadas

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Uma abordagem ao problema de sequenciamento em uma máquina com penalidades por antecipação e atraso da produção por meio de algoritmos evolutivos.
(2011) Ramos, Renato da Silva; Oliveira, Fernando Bernardes de
O problema de sequenciamento em uma máquina com penalidades por antecipação e atraso da produção (PSUMAA), objeto de estudo deste artigo, baseado em um trabalho monográfico, faz parte dos problemas de programação da produção. Esse tipo de problema é amplamente aplicável em empresas que trabalham com produção sob encomenda e que sempre necessitam se adaptar às atividades executadas durante o processo produtivo das necessidades dos clientes. Para o problema abordado, considerou-se como restrição as datas para entrega da produção e tempo de preparação da máquina dependente da sequência. É proposto o desenvolvimento de um algoritmo evolutivo com características híbridas para solucionar este problema. Os resultados obtidos pelo algoritmo proposto são comparados com o que foi atingido pelo algoritmo genético clássico, bem como com a literatura. Para o algoritmo evolutivo híbrido, foram implementados três operadores de cruzamento (LOX, OX de 1 ponto e OX de 2 pontos), sendo que o operador OX de 2 pontos apresentou melhor desempenho em relação aos demais. Em comparação ao algoritmo genético clássico, houve considerável melhora nos resultados encontrados pelo algoritmo evolutivo híbrido desenvolvido, atingindo melhora superior a 74% para alguns casos de teste. Em relação à literatura, os resultados obtidos apresentaram melhora superior a 25% para os casos de teste com 20 e 25 tarefas, considerando 10.000 gerações para o algoritmo evolutivo.
Accumulation and oxidation of elemental mercury in tropical soils.
(2015) Soares, Liliane Catone; Egreja Filho, Fernando Barboza; Linhares, Lucília Alves; Windmoller, Cláudia Carvalhinho; Yoshida, Maria Irene
The role of chemical and mineralogical soil properties in the retention and oxidation of atmospheric mercury in tropical soils is discussed based on thermal desorption analysis. The retention of gaseous mercury by tropical soils varied greatly both quantitatively and qualitatively with soil type. The average natural mercury content of soils was 0.08 ± 0.06 lg g 1 with a maximum of 0.215 ± 0.009 lg g 1. After gaseous Hg0 incubation experiments, mercury content of investigated soils ranged from 0.6 ± 0.2 to 735 ± 23 lg g 1, with a mean value of 44 ± 146 lg g 1. Comparatively, A horizon of almost all soil types adsorbed more mercury than B horizon from the same soil, which demonstrates the key role of organic matter in mercury adsorption. In addition to organic matter, pH and CEC also appear to be important soil characteristics for the adsorption of mercury. All thermograms showed Hg2+ peaks, which were predominant in most of them, indicating that elemental mercury oxidized in tropical soils. After four months of incubation, the thermograms showed oxidation levels from 70% to 100%. As none of the samples presented only the Hg0 peak, and the soils retained varying amounts of mercury despite exposure under the same incubation conditions, it became clear that oxidation occurred on soil surface. Organic matter seemed to play a key role in mercury oxidation through complexation/stabilization of the oxidized forms. The lower percentages of available mercury (extracted with KNO3) in A horizons when compared to B horizons support this idea.
Addendum : attenuation of the intensity within a superdeformed band.
(2004) Sargeant, Adam James; Hussein, Mahir Saleh; Pato, Mauricio Porto; Takigawa, Noboru; Ueda, Masahito
We investigate a random matrix model [Phys. Rev. C 65, 024302 (2002)] for the decay-out of a superdeformed band as a function of the parameters: G# /GS, GN/D, GS /D, and D/D. Here G# is the spreading width for the mixing of a superdeformed (SD) state u0l with a normally deformed (ND) doorway state udl, GS and GN are the electromagnetic widths of the SD and ND states, respectively, D is the mean level spacing of the compound ND states and D is the energy difference between u0l and udl. The maximum possible effect of a transition from ordered to chaotic states is inferred from analytical and numerical calculations of the decay intensity in the limiting cases for which the ND states obey Poisson and GOE statistics. Our results show that the sharp attenuation of the decay intensity cannot be explained solely by a transition from ordered to chaotic states.
Um agente fomentador alternativo para descristalizar o ensino e aprendizagem da geometria : twister reciclável.
(2020) Macedo, Shirley da Silva; Miranda, Rafaela Silva
Diante do acréscimo alarmante de reprovações, que, ao longo dos anos foi sendo registrado devido a maneira pela qual o conhecimento ensino matemático foi sendo transmitido aos alunos, novas alternativas de metodologias têm sido inseridas no contexto escolar, dentre elas, a inclusão de atividades lúdicas. Este artigo objetiva identificar conhecimentos adquiridos através de um jogo matemático geométrico confeccionado com materiais recicláveis construído vinculando Matemática à Educação Física conectando conscientização com as questões ambientais. Após uma análise teórica sobre a visão do ensino de Matemática por diferentes pesquisadores, relatamos as ações metodológicas e as percepções após a aplicação do jogo. Os resultados indicam que a inclusão do twister reciclável mobilizou os alunos de um oitavo ano do Ensino Fundamental a terem conhecimentos matemáticos através do lúdico, vinculando o raciocínio lógico ao equilíbrio corporal. O reconhecimento das figuras geométricas da maneira que foi proposta pela atividade desenvolvida, trouxe aos alunos a idéia de uma Matemática que é acessível a todos, de forma igualitária. O jogo proposto uniu Matemática com percepções à sustentabilidade.
An analysis pattern for mobile geographic information systems toward municipal urban administration.
(2008) Monteiro, Bruno Rabello; Lisboa Filho, Jugurta; Braga, José Luís; Martins, Waister Silva
This paper introduces an analysis pattern for Mobile Geographic Information Systems (Mobile GIS) focused on urban administration applications. This pattern provides a class and associations diagram and can be used in the development of an urban Mobile GIS application. The paper also describes a process that guided us in obtaining this analysis pattern, presenting an example of its use in the conceptual modeling of an actual application.
Analisando ementas curriculares usando redes complexas.
(2020) Pinto, Suzane F.; Ferreira, Ronan Silva
Analisamos as grades curriculares do ciclo básico das engenharias em nosso instituto usando ferramentas da física estatística de redes complexas. Naturalmente, uma grade curricular estrutura-se em forma de rede (ordenamento temporal e pré-requisitos). Nessa abordagem, cada tópico dentro de uma ementa é associado a um nó que, por sua vez, são conectados por links que representam a dependência de um certo tema para a compreensão de um outro, em uma disciplina diferente. Como uma grade curricular é uma estrutura tempo-dependente, evoluindo semestre após semestre, propomos um modelo simples para assinalar ligações entre pares de nós levando em conta apenas dois ingredientes do processo de ensino-aprendizagem: a recursividade e o acúmulo de conhecimentos. Como já conhecemos nossas grades curriculares, nosso primeiro objetivo é verificar se o modelo proposto é capaz de capturar as particularidades de cada uma delas e identificar as implicações que diferentes sequenciamentos do setor de física possam ter no aprendizado dos estudantes. Nosso modelo pode ser usado como uma ferramenta sistemática auxiliando na construção de uma grade curricular interdisciplinar, articulando entre os saberes das disciplinas iniciais da graduação em ciências exatas.
Análise de práticas experimentais para ciclo básico através da história em quadrinhos.
(2022) Corrêa, Savio Figueira; Malaquias, Isabel
Este trabalho decorre de um conjunto de atividades experimentais em torno do conceito de cor e da análise interpretativa das histórias em quadrinhos referentes a essas atividades. Estas ocorreram no período de março a abril de 2021 durante a pandemia da COVID-19 numa turma do 1º ano do 1º ciclo da EB1 do Castelo na Figueira da Foz, Portugal. O presente trabalho visa a análise de práticas experimentais sobre cores indutoras da construção de histórias em quadrinhos procurando apreciar o incremento obtido em termos de literacia científica. Inicialmente os alunos participaram, via sistema remoto e durante o período de aula, de uma sessão experimental. Foram abordados três experimentos sob a temática de cores, procurando evidenciar a interação dos pigmentos e a ótica. Posteriormente, foi aplicado um questionário online para averiguar o interesse dos alunos pela aula experimental. Subsequentemente, foi realizada uma oficina de história em quadrinhos em sala de aula, de forma assíncrona. Na sequência desta oficina, os alunos tiveram um período de três semanas, durante as aulas de Arte e Estudo do Meio, para a confecção das histórias, que, quando concluídas, foram entregues para análise. Da análise da produção gráfica resultante, verificou-se, nos enredos das histórias, a apropriação de uma sequência metodológica da elaboração das práticas presentes, que traduz um resultado satisfatório por parte dos alunos.
Application of prediction models using fuzzy sets : a Bayesian inspired approach.
(2017) Bacani, Felipo; Barros, Laécio Carvalho de
A fuzzy inference framework based on fuzzy relations is developed, adapted and applied to temperature and humidity measure-ments from a specific coffee crop site in Brazil. This framework consists of fuzzy relations over possibility distributions, resulting in a model analogous to a Bayesian inference process. The application of this fuzzy model to a data set of experimental measurements and its correspondent forecasts of temperature and humidity resulted in a set of revised forecasts, that incorporate information from a historical record of the problem. Each set of revised forecasts was compared with the correspondent set of experimental data using two different statistical measures, MAPE (Mean Absolute Percentage Error) and Willmott’s D. This comparison showed that the sets of forecasts revised by the fuzzy model exhibited better results than the original forecasts on both statistical measures for more than two thirds of the evaluated cases.
Asymptotic behavior of the p-torsion functions as p goes to 1.
(2016) Bueno, Hamilton Prado; Ercole, Grey; Macedo, Shirley da Silva
Let Ω be a Lipschitz bounded domain of RN, N ≥ 2, and let up ∈ W1,p 0 (Ω) denote the p-torsion function of Ω, p > 1. It is observed that the value 1 for the Cheeger constant h(Ω) is threshold with respect to the asymptotic behavior of up, as p → 1+, in the following sense: when h(Ω) > 1, one has limp→1+ up L∞(Ω) = 0, and when h(Ω) < 1, one has limp→1+ up L∞(Ω) = ∞. In the case h(Ω) = 1, it is proved that lim supp→1+ up L∞(Ω) < ∞. For a radial annulus Ωa,b, with inner radius a and outer radius b, it is proved that limp→1+ up L∞(Ωa,b) = 0 when h(Ωa,b) = 1.
Attenuation of the intensity within a superdeformed band.
(2001) Sargeant, Adam James; Hussein, Mahir Saleh; Pato, Mauricio Porto; Takigawa, Noboru; Ueda, Masahito
The attenuation of the intra-band intensity of a superdeformed band which results from mixing with normally deformed configurations is calculated using reaction theory. It is found that the sharp increase of the attenuation is mostly due to the tunnelling through a spin dependent barrier and not to the chaotic nature of the normally deformed states.
Bounded Engel elements in residually finite groups satisfying an identity.
(2021) Bastos Júnior, Raimundo de Araújo; Silveira, Danilo Sanção da
Let G be a m-generator residually finite group. We show that: 1) if every ck-value in G is right n-Engel, then ckðGÞ is s-Engel for some fk, m, ng-bounded number s; 2) if G satisfies an identity w 1 and G can be generated by a commutator-closed set of left n-Engel elements, then G has {m, n, w}-bounded class. 3) if G has a specific generating set X in which some power of each element in X is a bounded left Engel, then G is virtu- ally nilpotent.
Branch-and-cut and GRASP with hybrid local search for the multi-level capacitated minimum spanning tree problem.
(2009) Uchoa, Eduardo; Toffolo, Túlio Ângelo Machado; Souza, Maurício Cardoso de; Martins, Alexandre Xavier
We propose efficient algorithms to compute tight lower bounds and high quality upper bounds for the Multi-Level Capacitated Minimum Spanning Tree problem. We first develop a branch-and-cut algorithm for the problem. This algorithm is able to solve instances of medium size and to provide tight lower bounds for larger ones. We then use the branch-and-cut within GRASP to evaluate subproblems during the search. The computational experiments conducted have improved best known lower and upper bounds on benchmark instances
Combining an evolutionary algorithm with data mining to solve a single-vehicle routing problem.
(2006) Santos, Haroldo Gambini; Ochi, Luiz Satoru; Marinho, Euler Horta; Drummond, Lúcia Maria de Assumpção
The aim of this work is to present some alternatives to improve the performance of an evolutionary algorithm applied to the problem known as the oil collecting vehicle routing problem. Some proposals based on the insertion of local search and data mining (DM) modules in a genetic algorithm (GA) are presented. Four algorithms were developed: a GA, a GA with a local search procedure, a GA including a DM module and a GA including local search and DM. Experimental results demonstrate that the incorporation of DM and local search modules in GA can improve the solution quality produced by this method.
Cost assessment of efficiency losses in hydroelectric plants.
(2011) Manso, Juan Carlos Galvis; Feltrin, Antonio Padilha; Yusta Loyo, Jose Maria
Some important real-time tasks of the independent system operator (ISO) are the monitoring and control of power system events (load deviations and contingencies). These events are usually managed by the ISO using operating reserve ancillary services. These services represent an additional capacity (MW) available in generators and some interruptible loads. Generators must change their operating points in order that this capacity can remain available. These changes might lead to efficiency losses in energy production. In systems with a high percentage of hydroelectric production, hydroelectric plants need to know the impact of ancillary services on their profits. This work therefore analyzes the cost of efficiency losses due to operating reserve availability in hydroelectric generators. A method to calculate this cost component is proposed using a unit commitment dispatch for a single hydroelectric plant. This dispatch is performed without considering the operating reserve availability and is compared with the traditional dispatch, which takes into account the availability of operating reserve. The proposal is used to calculate the cost of efficiency losses on a Brazilian hydroelectric generator. We found that the cost of efficiency losses can be considerable when compared to the incomes of a hydroelectric plant in the short-term market.
Descarte, reciclagem e logística reversa : análise do fim de vida útil dos painéis fotovoltaicos.
(2020) Cruz, Fernanda Tátia; Isidoro, Marcelo Henrique; Fernandes, Igor Santos e
A alta demanda por energias renováveis propiciou um crescimento exponencial da energia solar fotovoltaica. Entretanto, sabe-se que ao fim de sua vida útil, o módulo se torna obsoleto e na maioria das vezes é descartado de forma indevida. A reciclagem se apresenta como uma alternativa para diminuir os impactos ambientais e o consumo de energia na produção. Dessa forma, cabe também a implementação de canais de logística reversa, a fim de conscientizar sobre a responsabilidade com o meio ambiente.
Desenvolvimento e validação de método analítico para determinação de clorpirifós em grãos de café e solo.
(2019) Anholeti, Mariane Santos; Osório, Vanessa Moreira; Vieira, Karla Moreira
O uso de agrotóxicos na agricultura visando o aumento da produtividade é ainda muito intenso no Brasil devido à eficiência dessas substâncias no controle e combate de pragas que assolam as plantações. Atualmente, há uma grande preocupação com a presença desses resíduos em alimentos e nos solos, devido ao seu uso indiscriminado. O café é um produto amplamente consumido no Brasil e seu cultivo é caracterizado por utilizar grande quantidade de agrotóxicos. Diante de tais aspectos, a proposta deste trabalho foi de avaliar amostras de grãos de café e solo da cultura cafeeira da região de Venda Nova do Imigrante/ES à fim de quantificar a presença do agrotóxico clorpirifós utilizando os métodos de extração por QuEChERS e ESL-PBT e análise por Cromatografia Gasosa acoplada a Espectrometria de Massas (CG/EM). Foram testados os métodos QuEChERS e ESL-PBT para a extração do agrotóxico clorpirifós em amostras de grãos de café e solo a uma profundidade de 5 e 15 cm. O método de análise por CG/EM foi desenvolvido e validado e utilizado para quantificar possíveis resíduos nas amostras analisadas. As análises realizadas foram feitas por meio da fortificação com 2,0 mL de uma solução trabalho na concentração de 40 ,000 mg.L-1 preparada a partir do padrão do pesticida. Entretanto, na análise das amostras em questão o método não conseguiu identificar a presença do mesmo.
Determination of formaldehyde in hair creams by gas chromatography-mass spectrometry.
(2015) Lobo, Fabiana Aparecida; Santos, Talysson Manoel de Oliveira; Vieira, Karla Moreira; Osório, Vanessa Moreira; Taylor, Jason Guy
Development of a method to determine Ni and Cd in biodiesel by graphite furnace atomic absorption spectrometry.
(2011) Lobo, Fabiana Aparecida; Goveia, Danielle; Oliveira, Adriana Paiva de; Romão, Luciane Pimenta Cruz; Fraceto, Leonardo Fernandes; Dias Filho, Newton Luiz; Rosa, André Henrique
This paper proposes a low cost, simple, fast method for determining Ni and Cd in biodiesel samples by graphitefurnaceatomicabsorptionspectrometry (GFAAS). The method was evaluated in biodiesel from different sources. Tungsten was used as a permanent modifier and the samples were prepared in the form of microemulsions, by mixing about 0.5 g of biodiesel with 5 g of surfactant (Triton X-100) in volumetric flasks and completing the volume with HNO3 1% (v/v). The detection limits obtained for Ni and Cd in microemulsions were ≤0.9 and 0.1 μg L−1, respectively. The relative standard deviation (% R.S.D., n = 12) was ≤8.20% for Ni (washed animal fat sample) and ≤4.71% for Cd (sunflower oil sample). Accuracy was checked based on addition and recovery experiments, which yielded recovery rates varying from 93% to 108% for Ni and from 98% to 116% for Cd. Sample preparation is rapid and easy, and the use of an inorganic standard for calibration makes this sample preparation procedure suitable for routine applications.
Development of methodology for detection of Formaldehyde-DNPH in milk manager by central composite rotational design and GC/MS.
(2022) Vaz, Everton Barbosa; Santo, Mario Ferreira Conceição; Jesus, Ester Gonçalves de; Vieira, Karla Moreira; Osório, Vanessa Moreira; Menini, Luciano
Milk is among the food more consumed by humanity. In this way, a study of its physical-chemical characteristics is justified to analyze if its components are by the legislation and if its hygiene conditions, more precisely the use of formaldehyde as a preservative, are established. The International Agency for Research on Cancer warns that formaldehyde has physicochemical properties that make it carcinogenic when consumed in food. In Brazil, the legislation does not establish minimum values for the presence of formaldehyde in foods of animal origin, and the technique suggested by the Ministry of Agriculture, Livestock, and Supply is a qualitative test. With the large consumption of milk by the Brazilian population and because it is a food subject to adulteration. The present work sought to analyze milk in terms of its physical-chemical characteristics (fat, density, freezing point, non-greasy solids, lactose, and proteins) and develop a methodology to analyze formaldehyde derivatized with 2,4-dinitrophenylhydrazine in milk samples using gas chromatography coupled to mass spectrometer.
As dificuldades de inclusão dos deficientes auditivos no ensino da química.
(2020) Barros, Sâmela Caroline Dias de; Alves, Brenda Lopes; Vieira, Karla Moreira; Corrêa, Savio Figueira
As escolas brasileiras têm enfrentado grandes dificuldades na inserção de deficientes por não possuírem uma infraestrutura adaptada e profissionais qualificados para atender aos diferentes tipos de deficiências. Como exemplo podemos citar grandes problemas enfrentados pelas pessoas com deficiência auditiva no meio escolar, como a dificuldade do uso da Libras (Língua Brasileira de Sinais) nas escolas e a falta de metodologias de ensino adequadas para realidade destes alunos. Esse desafio se torna ainda maior, pois por muito tempo não foi dada a atenção necessária para uma boa comunicação com os deficientes auditivos, que é realizada através da Libras. O principal objetivo desse artigo é abordar as dificuldades existentes para a inclusão dos portadores de deficiência auditiva no âmbito escolar e alguns métodos para minimizar as barreiras encontradas. Para pessoas surdas, é de extrema importância ter acesso a materiais adaptados para acompanhar as disciplinas ministradas em sala de aula, auxiliando no processo da aprendizagem. A metodologia desse trabalho consiste em uma pesquisa qualitativa, realizada principalmente a partir de dados já existentes, e como resultado são apresentados alguns estudos estão sendo realizados para tentar minimizar as dificuldades encontradas, permitindo com que a inclusão dos deficientes auditivos nas aulas de química do ensino regular se torne mais comum.