Pesquisadores do CeMEAI utilizam tinta especial em simulações de aeronaves

Ensaios são realizados no Instituto de Aeronáutica e Espaço, em São José dos Campos

O Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), sediado no Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA) em São José dos Campos (SP), conta com três túneis de vento para diferentes simulações. Situados na Divisão de Aerodinâmica (ALA), cada um dos túneis é capaz de realizar diferentes ensaios em modelos de objetos que são expostos a diferentes intensidades de vento.

Uma das instalações é o Túnel Transônico Piloto (TTP), que simula a ação do vento em veículos que chegam a ultrapassar a velocidade do som. “Ele simula veículos a velocidades entre 80% da velocidade do som e 20% acima dela. As aeronaves comerciais, em voo de cruzeiro, viajam exatamente nesse regime – cerca de 890 km/h”, explica Marcos Souza, pesquisador do IAE.

Os modelos utilizados nos ensaios feitos no TTP são pintados com uma tinta especial, conhecida como PSP, sigla em inglês de Tinta Sensível à Pressão. A PSP tem moléculas conhecidas como luminóforos, que, em contato com o oxigênio e excitadas em uma frequência adequada, mudam de cor. Com uma câmera, os pesquisadores gravam a simulação, e o resultado dela no computador permite que seja feita uma análise mais completa da ação do vento no modelo.

“A PSP me dá uma medida global. Eu consigo uma resolução espacial e, se eu tiver conhecimento da física do problema, é possível entender rapidamente o que está acontecendo”, conta Ana Cristina Avelar, pesquisadora do IAE e do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI).

Utilizar a tinta especial nas simulações possibilita que o ensaio seja feito de forma não intrusiva, ou seja, sem interferências externas. Além disso, a pressão pode ser medida em todas as partes do modelo. “Com a PSP, basta pintar o modelo. Se eu tenho acesso óptico, eu posso medir a pressão. Então, a identificação dos fenômenos físicos é muito mais fácil com a PSP”, completa Ana Cristina.

Os pesquisadores do IAE estão abertos a convênios com outras instituições e empresas que se interessem em usar os túneis de vento para simulações. “Nosso objetivo aqui é fazer parcerias com empresas, instituições educacionais, universidades. A gente procura diversificar bastante as nossas parcerias e é muito importante que a gente aprenda com elas”, ressalta Souza.

Sobre o CeMEAI

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP. O CeMEAI é especialmente adaptado e estruturado para promover o uso de ciências matemáticas (em particular matemática aplicada, estatística e ciência da computação) como um recurso industrial.

As atividades do Centro são realizadas dentro de um ambiente interdisciplinar, enfatizando-se a transferência de tecnologia e a educação e difusão do conhecimento para as aplicações industriais e governamentais. As atividades são desenvolvidas nas áreas de Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software. 

Além do ICMC, o CEPID-CeMEAI conta com outras seis instituições associadas: o Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de São Carlos (CCET-UFSCar); o Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica da Universidade Estadual de Campinas (IMECC-UNICAMP); o Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista (IBILCE-UNESP); a Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista (FCT-UNESP); o Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE); e o Instituto de Matemática e Estatística da Universidade de São Paulo (IME-USP).

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Projeto do CeMEAI analisa comportamento de táxis em Manhattan

Estudo é feito em parceria com pesquisador da Universidade de Nova Iorque

Os táxis são indispensáveis na cidade de Nova Iorque, nos Estados Unidos. Cerca de 12.800 amarelinhos circulam diariamente na cidade. Na ilha de Manhattan, na parte sul da metrópole, uma parceria entre pesquisadores do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) e do Centro de Estudos Urbanos da New York University permite a análise da dinâmica de passageiros que pegam táxis na ilha.

O estudo funciona assim: cada cruzamento de ruas se torna um ponto em um mapa com informações de quantos passageiros pegaram táxis perto dali em intervalos de 15 minutos. Em parceria com o professor Claudio Silva, da New York University, o protótipo computacional desenvolvido pela doutoranda Paola Valdivia, sob supervisão do professor Luis Gustavo Nonato, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP em São Carlos e pesquisador do CeMEAI, transforma esses dados em representações gráficas que permitem visualizar o comportamento dos passageiros em locais e momentos específicos, como dias da semana e períodos como manhã, tarde ou noite.

A análise dessas informações permite a identificação de padrões de comportamento em períodos de tempo específicos, viabilizando a identificação de anormalidades. É de se esperar, por exemplo, que muitas pessoas peguem táxis em horários de pico e em esquinas movimentadas, então a identificação visual deste comportamento não seria alarmante. Mas e se os gráficos apontarem que muitos passageiros estão pegando táxis em horários e locais inesperados?

Isso aconteceu durante o estudo. Foi detectada, em uma área da parte centro-sul da ilha, uma movimentação muito acima da esperada em um local pouco movimentado e tarde da noite. Os pesquisadores descobriram que muitas pessoas pegavam táxis naquela região nas madrugadas de sextas e sábados, indicando a possível existência de uma casa noturna naquela localidade.

Nonato conta que esse tipo de estudo utiliza uma teoria relativamente antiga: a de Wavelets. “O que a gente está fazendo nesse trabalho, basicamente, é empregando esta teoria no contexto de grafos. Essa adaptação é bastante recente e, até onde eu tenho conhecimento, somos pioneiros em uma aplicação real dessa teoria com dados de grande porte”, conta.

A pesquisa também poderia  ser utilizada em outros campos, como as redes sociais. “Poderia se analisar a relação entre pessoas, ou seja, como uma pessoa se relaciona com outra e como essa relação se desenvolve com o decorrer do tempo. Poderíamos detectar, por exemplo, instantes em que o tipo de relação mudou ou se ocorreu algum tipo de variação na maneira como essas pessoas interagem”, finaliza Nonato.

O trabalho também contou com a colaboração do professor Fabiano Petronetto, da Universidade Federal do Espírito Santo, e do pós-doutorando Fabio Dias, do ICMC.

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Íntegra: Seminário de Coisas Legais - Como estar certo mesmo estando errado

Na última sexta-feira (13/11), Amanda Figur, aluna do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP em São Carlos, apresentou o Seminário de Coisas Legais. O tema da palestra foi "Como estar certo mesmo estando errado". Confira a íntegra da apresentação!

Inscrições abertas para a 6ª Semana de Propriedade Intelectual e Inovação

Evento da Agência USP de Inovação vai ser realizado em seis cidades

Pesquisadores do CeMEAI já podem se inscrever para participar da 6ª Semana de Propriedade Intelectual e Inovação – 2015. São palestras, workshops e debates gratuitos sobre vários temas, como inovação, empreendedorismo, propriedade Intelectual, parcerias e proteção dos resultados das pesquisas. O evento acontece de 23 a 27 de novembro, em todos os campi da USP.

Em São Carlos as atividades serão no dia 25, das 9h às 11h30, no Auditório Professor Fernão Stella de Rodrigues Germano, no Bloco 6 do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC).

Outras informações podem ser encontradas no site do evento.

As inscrições podem ser feitas neste link.

Aluna do ICMC apresenta último Seminário de Coisas Legais do ano

Amanda Figur falou sobre “Como estar certo mesmo estando errado”

Na tarde desta sexta-feira (13), foi realizada a última edição de 2015 do Seminário de Coisas Legais. Amanda Figur, aluna do segundo ano do curso de Matemática do ICMC da USP em São Carlos, utilizou o princípio da incompletude do matemático austríaco Kurt Gödel para apresentar a palestra com o tema “Como estar certo mesmo estando errado”.

O evento foi realizado no auditório Fernão Stella de Rodrigues Germano, no bloco 6 do ICMC, e, como de costume, começou às 13h13.

As apresentações para o ano de 2016 ainda não estão confirmadas, mas devem se iniciar no mês de março, algumas semanas depois do início do ano letivo.

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"Projeto como Produto" chega à reta final

A semana foi de acertar detalhes para a Feira de Produtos, que será em dezembro

Cerca de 90 alunos divididos em 23 grupos de trabalho participaram na quarta-feira (11) do último checkpoint da iniciativa "Projeto como Produto". Neste ano, o PcP começou com uma Feirinha de Problemas, no dia 3 de julho, quando representantes de duas empresas (Enalta e Sanca Ventures) estiveram na USP em São Carlos e conversaram com estudantes. Eles expuseram cinco problemas da indústria e os alunos foram convidados a buscar soluções para as dificuldades apresentadas. Posteriormente, uma terceira empresa, a Siena Idea, se juntou ao grupo, apresentando mais um problema.

A atividade faz parte de duas disciplinas dadas no ICMC: a de Redes Móveis e a de Tópicos Avançados em Comunicação. Os grupos tiveram cerca de quatro meses para avaliar os casos e se reuniram esta semana para apresentar e discutir, juntamente a representantes das empresas, o que foi trabalhado até agora.

No dia 4 de dezembro, o público vai poder conferir o resultado. No hall da biblioteca do ICMC, haverá a Feirinha de Produtos. Para o pesquisador do CeMEAI e professor do ICMC, Edson Moreira, que coordena o PcP, os eventos são muito importantes. “Primeiro porque, se os estudantes resolvem um problema real, eles se debruçam mais nele, se envolvem mais com ele. Didaticamente é algo bom, que faz com que eles se sintam motivados. Por outro lado, a gente estimula o instinto empreendedor que cada um tem. A ideia é que eles mostrem inclusive um plano de negócios para o produto deles”, explicou o docente.

Florence Roxane Sarmah, aluna do terceiro ano de Ciências da Computação, também ressaltou a importância dos eventos: “No meio acadêmico, muitas vezes nós não temos muita noção de como as empresas funcionam, no que elas focam. E assim a gente passa a saber o que elas valorizam. A gente teve que aprender coisas novas pra ter um produto de qualidade”, analisou.

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Sexta-feira 13 de Seminário de Coisas Legais

Aluna do ICMC demonstra o teorema da incompletude

O próximo Seminário de Coisas Legais será na sexta-feira, dia 13. E o tema parece bem intrigante: “como estar certo mesmo estando errado”. Quem vai esclarecer isso por meio de demonstração do primeiro Teorema de Gödel é a aluna do segundo ano do curso de Matemática do ICMC, Amanda Figur.

O matemático austríaco Kurt Gödel surpreendeu não só os pesquisadores das ciências exatas, mas toda a comunidade acadêmica. Ele provou que uma única teoria de tudo é impossível. Basicamente, o teorema da incompletude postula: “qualquer teoria efetivamente gerada capaz de expressar aritmética elementar não pode ser tanto consistente quanto completa. Em particular, para qualquer teoria formal consistente e efetivamente gerada que prova certas verdades aritméticas básicas, existe uma afirmação aritmética que é verdadeira, mas que não pode ser provada em teoria.”

O Seminário de Coisas Legais vai ser no Auditório Fernão Stella de Rodrigues Germano, no bloco 6 do ICMC. E começa às 13h13. Para participar não é preciso conhecimento específico. A palestra exige apenas conhecimentos básicos sobre números naturais, funções e linguagem de programação.

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Estudo busca personalizar ambiente de aprendizado com elementos de games

Pesquisa pretende trazer novidades no ensino em escolas e universidades

Você já imaginou um método de ensino onde os alunos trabalham em missões, sobem de nível, disputam posições em um ranking e recebem recompensas por cada exercício finalizado, cada trabalho entregue ou por cada prova feita? E um exercício online em que você pode interagir com várias pessoas que estão tentando resolvê-lo ao mesmo tempo que você?

Para levar e personalizar elementos de games para o ambiente de aprendizado, o professor Seiji Isotani, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP em São Carlos, orienta quatro alunos em uma pesquisa que se baseia em um questionário para determinar os perfis dos gamers (jogadores). A partir das respostas ao questionário, é possível elencar características particulares de cada indivíduo e usá-las para tornar os ambientes de aprendizagem e os estudos mais interessantes e motivadores para os alunos.

O questionário online, que tem 40 questões e está aberto ao público, pode ser respondido em menos de 20 minutos. Os resultados indicam, dentre vários perfis predefinidos, qual é o de cada jogador: gente boa, explorador, conquistador, estrategista, parceiro, ator, competitivo, líder, estiloso, analisador, social, competidor, amigão ou sonhador. “Tem aquele jogador que gosta de ser social. Ele interage com outras pessoas, conversa, constrói as coisas em conjunto. E tem gente que gosta de perturbar outras pessoas e ganhar pontos passando por cima delas. A partir desta constatação, a ideia é entender o perfil desse jogador e utilizar esse perfil para personalizar jogos ou, no contexto em que eu trabalho, ambientes educacionais”, explica Isotani.

O pesquisador considera que 3 mil respostas são suficientes para que o questionário seja o primeiro do Brasil e em português a ser validado na área de gamificação. A ideia é chegar a essa marca em breve para, depois, finalizá-lo e disponibilizá-lo para escolas e universidades. ”Quando chegar a 3 mil [respostas], a gente fará a análise de dados e a validação, retirar os dados redundantes (trapaças na hora de responder ao questionário) e aí deixar disponível para quem quiser utilizar”, planeja.

Mas e se os alunos só forem fisgados pelos elementos de gamificação por um determinado tempo? E se isso cair na rotina e deixar de ser uma novidade? “A longo prazo, existe a possibilidade de esses elementos não surtirem mais efeito. E aí entra a possibilidade de adaptação ou personalização dos elementos de jogos, ou seja, faz-se a adaptação utilizando os perfis de jogador, mas também é necessário fazer adaptações no sentido do fluxo do jogador ao longo do tempo. Ainda são poucos os trabalhos seguindo nesta direção, mas esse é o futuro”, finaliza Isotani.

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CeMEAI realiza 1° Encontro Sinérgico de Otimização Contínua e Discreta

Pesquisadores buscam maior integração entre as áreas

Foi realizado no último dia 30 de outubro, em Campinas, o 1° Encontro Sinérgico de Otimização Contínua e Discreta. O evento teve a participação de pesquisadores do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) de duas instituições: José Mario Martínez, Sandra Santos, Roberto Andreani e Paulo José da Silva e Silva, da Unicamp; Ernesto Birgin, da USP de São Paulo; Franklina Toledo, Marina Andretta e Elias Helou Neto, da USP de São Carlos.

O coordenador do evento, José Mario Martínez, ressaltou a necessidade de fomentar a cooperação entre as áreas de Otimização (Contínua e Discreta), tendo como objetivo a aplicação das Ciências Matemáticas nos processos industriais, destacando a relevância acadêmica dos desenvolvimentos.

Segundo Martínez, foram abordados os campos de Otimização não-linear com variáveis reais e inteiras, conhecido como MINLP, a aplicação de técnicas contínuas a problemas discretos por meio de suavização e a aplicação de técnicas discretas a problemas contínuos de otimização global. “O grupo decidiu que a maneira mais natural de conseguir maior cooperação entre as áreas está na identificação de estudantes de pós-graduação interessados em trabalhar sob a orientação conjunta de professores de diferentes instituições”, comentou o pesquisador.

A partir de vários tópicos discutidos, os professores se comprometeram a identificar esses estudantes interessados em trabalhar de forma interativa e procurar os demais membros do CEPID-CeMEAI (foram mencionados em especial os grupos da Unesp de São José do Rio Preto e do IAE de São José dos Campos) para reforçar essa necessidade. Também ficou definida a realização de um seminário mensal, por meio de videoconferência. O primeiro está marcado para março de 2016.

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CeMEAI participa da 10ª edição da Escola de Primavera de Transição e Turbulência

Evento será realizado em São José dos Campos (SP) em setembro de 2016

Entre os dias 19 e 23 de setembro de 2016, o Departamento de Ciência e Tecnologia Espacial (DCTA), em São José dos Campos (SP), receberá a 10ª edição da Escola de Primavera de Transição e Turbulência (EPTT). O evento é promovido pela Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas (ABCM).

A EPTT foi criada em 1998 com o objetivo de fomentar as discussões e a formação de profissionais nas áreas de estabilidade hidrodinâmica, transição e turbulência. Além disso, o evento também busca possibilitar a interação entre pesquisadores de diferentes instituições do Brasil e do exterior. A edição de 2016, particularmente, pretende integrar as áreas de meteorologia e de engenharia do vento.

A organizadora da 10ª EPTT é Ana Cristina Avelar, pesquisadora do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) e do Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE). Além do IAE, organizam o evento o Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), e o Instituto de Estudos Avançados (IEAv), sediados no DCTA, e o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).

"Trata-se de um evento muito importante na área. Contaremos com a presença de palestrantes nacionais e internacionais, que abordarão vários assuntos relacionados ao tema, tanto experimentalmente como numericamente", explica Ana Cristina.

As inscrições para o evento são gratuitas e começam no dia 25 de janeiro de 2016. A programação completa e outras informações sobre a 10ª EPTT podem ser encontradas no site do evento.

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