Projetos de Pesquisas

PROJETOS DE PESQUISA DESENVOLVIDOS NO CPPP


Projeto: Solução Eficiente de Problemas de Programação Linear de Grande Porte

Área: Matemática Aplicada

Docente responsável: Prof. Me. Daniele Costa Silva

Resumo: Códigos computacionais baseados em métodos de pontos interiores para otimização linear  vêm se firmando como alternativas eficientes para solução de problemas de grande porte tanto lineares quanto quadráticos. Três linhas de pesquisa se destacam na busca desta eficiência: a redução do número de iterações para obtenção da convergência do método; a redução do tempo computacional por iteração através da solução eficiente dos sistemas lineares necessários para calcular as direções; o desenvolvimento de métodos específicos para problemas de otimização com estrutura particular e exploração desta estrutura. Nas duas primeiras, o foco se atêm a problemas de otimização linear enquanto que na terceira linha problemas de programação quadrática. As atividades deste projeto estão relacionadas as duas primeiras linhas de pesquisa.


Projeto: Estudo de Propriedades Eletrônicas e Estruturais em Nanoestruturas

Área: Ciência dos Materiais.

Docente Responsável: Prof. Me. Giovani Manzeppi Faccin

Resumo: A linha de pesquisa consiste no desenvolvimento e uso de metodologias de ciência dos materiais computacional aplicadas ao estudo de materiais nanoestruturados. Entre os métodos utilizados nestes estudos estão inclusos cálculos de estrutura eletrônica através da teoria do funcional da densidade, dinâmica molecular com potenciais empíricos, métodos multiescalas e heurísticas. Você pode ver um exemplo de trabalho nesta linha aqui.


Projeto: Coloração de Arestas: O Problema da Classificação.

Área: Ciência da Computação.

Docente Responsável: Prof.ª Me. Sheila Morais de Almeida

Resumo: O problema da coloração das arestas de um grafo consiste em atribuir cores às arestas do grafo de modo que arestas incidentes a um mesmo vértice recebam cores distintas, usando para tal o menor número de cores possível. Em 1964, Vizing revolucionou a teoria da coloração das arestas provando que são necessárias, no máximo, Delta+1 cores para colorir as arestas de um grafo, onde Delta é o grau máximo do grafo. Dessa forma, surgiu o Problema da Classificação, que consiste em decidir se as arestas de um grafo podem ser coloridas com Delta ou se são necessárias Delta+1 cores. No primeiro caso, diz-se que o grafo pertence à Classe 1, caso contrário, pertence à Classe 2. É conhecido que este problema é NP-difícil. Contudo, para algumas classes de grafos, este problema pode ser resolvido através de algoritmos eficientes (polinomiais).

Um livro conhecido, que trata somente da coloração de arestas, é o de Fiorini e Wilson, de 1977. Em seu capítulo 9, são descritas várias aplicações práticas desta teoria, tais como planejamento de torneios, problemas de escalonamento e de projetos de redes elétricas. Essa variada gama de problemas práticos importantes mostram a pertinência do estudo da coloração de arestas. Mais recentemente, o livro de T. R. Jensen e B. Toft, em seu capítulo 12, descreve várias conjecturas sobre a coloração de arestas. Neste trabalho, pretende-se investigar algumas conjecturas e algumas classes de grafos para responder, sobre essas classes, se pertencem à Classe 1 ou à Classe 2.


Projeto: ADAPBOT – Desenvolvimento de Sistemas Adaptativos para o Controle de Processos Robóticos.

Área: Ciência da Computação.

Docente Responsável: Prof. Dr. Amaury Antônio de Castro Junior.

Resumo: A área de Tecnologia Adaptativa é um campo de pesquisa emergente com foco sobre os problemas relacionados com a organização de sistemas complexos em ciência da computação, engenharia de computação e tecnologia da informação. Este conceito se relaciona com o desenvolvimento de formalismos, técnicas, modelos e ferramentas para o desenvolvimento de sistemas computacionais que sejam capazes de, durante a sua operação, modificar seu próprio comportamento, de forma autônoma, em resposta ao seu histórico de operação e à situação corrente do seu ambiente. A Tecnologia Adaptativa pode ser aplicada no desenvolvimento de sistemas para controle de processos robóticos, tais como visão, identificação de padrões, mapeamento e navegação, entre tantos outros possíveis.

Tais sistemas e aplicações possuem características que impõem dificuldades que afetam o seu projeto, a sua implementação e o seu modo de operação. O desenvolvimento de pesquisas integrando essas duas áreas justifica-se pela crescente necessidade imposta pela complexidade, heterogeneidade e dinamismo dos sistemas de controle de processos robóticos, possibilitando a aplicação das tecnologias adaptativas na simulação e no desenvolvimento dessas ferramentas e aplicações que, por sua vez, estimularão o desenvolvimento de aplicações nas quais se possa explorar a capacidade de modificação de comportamento conforme a necessidade imposta pelos dados captados pelos sensores robóticos.


Projeto: Contribuições da Modelagem Matemática no Contexto do Professor Reflexivo

Área: Educação Matemática

Docente Responsável: Prof.ª Claudia Carreira da Rosa

Resumo: O projeto consiste numa investigação sobre mudanças e contribuições, na prática docente de professores de Matemática, no contexto do professor reflexivo, mediadas por um curso de formação continuada com ênfase na Modelagem Matemática no ensino. Consideramos Modelagem Matemática como uma alternativa pedagógica que contribui para o desenvolvimento de habilidades que possibilitam, ao professor, agir com confiança nas situações instáveis e indeterminadas, que podem ocorrer na sala de aula, além de proporcionar situações que são ricas em diferentes Registros de Representação e discussões relacionadas ao conteúdo e a troca de experiências de sala de aula. Nosso estudo pretende buscar elementos característicos do professor reflexivo na sua prática docente utilizando de categorias que serão construídas com base no referencial teórico sobre reflexividade segundo Dewey, Schon e Zeichner. A pesquisa será desenvolvida em três fases, antes, durante e após o curso de formação continuada. Consideramos também que conhecer os objetos a serem ensinados é importante para ações reflexivas, nesta perspectiva, utilizaremos a Teoria dos Registros de Representação Semiótica de Duval para buscar possíveis relações entre o domínio de conteúdo e as ações reflexivas dos professores participantes da pesquisa.