[pt] O Design Computacional Generativo é uma forma de Design que consegue gerar uma quantidade virtualmente infinita de possíveis soluções e filtrá-las através de análises computacionais. Cada análise, experimenta e gradua uma demanda, que pode ser relacionada a diversos entes e como estes afetam e são afetados por um design. Dessa maneira, essas análises podem ser entendidas como uma forma de incluir de maneira integrada diversos fatores na síntese da forma do Design. Mesmo com todo esse potencial, as abordagens baseadas no Design Computacional Generativo ainda enfrentam dificuldades na análise e na inclusão de algumas demandas, principalmente naquelas de natureza subjetiva. Isso vem mudando devido a recente introdução de técnicas de Aprendizado Profundo no Design. Essas ferramentas conseguem captar conhecimentos implícitos através da sua aptidão para encontrar padrões em grandes quantidades de dados e replicá-los. Assim, elas podem replicar a avaliação de um designer humano. Essa pesquisa foca especificamente nas análises de critérios processados pelas capacidades humanas não simbólicas. Essas capacidades são aquelas que os humanos partilham com os animais vertebrados e permitem a compreensão de significados e o acionamento de ações sem a necessidade de linguagem. Essas capacidades possuem ao mesmo tempo um caráter objetivo, porque possuem uma base biológica comum a todos os humanos; e subjetivo, porque são influenciadas pelo estado psíquico, pelas motivações e pela experiência de um sujeito. Nesse contexto, o problema identificado é que sem um embasamento teórico essas técnicas acabam se limitando a um exercício fantasioso e ingênuo de automação de Design. Portanto, esta pesquisa parte da hipótese de que um embasamento teórico de conhecimentos da Teoria Pós- humana, da neurociência Conexionista e das Teorias de Fundamentos do Design possibilita que estímulos humanos não simbólicos possam ser incluídos de maneira efetiva na síntese da forma de processos de Design Computacional Generativo através de técnicas de Aprendizado Profundo. O objetivo do trabalho é compreender como a inserção dessas novas técnicas associadas a uma fundamentação teórica específica, vão propiciar a inclusão de fatores não- simbólicas na síntese da forma em processos de Design Computacional Generativo. Para atingir esse objetivo, a pesquisa propõe a elaboração de um conjunto de diretrizes, de uma estrutura metodológica conceitual e de um experimento prático que verifique o funcionamento da avaliação através de máquinas de Aprendizado Profundo. Esses três itens partem do estado da arte da interseção entre o Design Computacional Generativo e as técnicas de Aprendizado Profundo e se baseiam nos conhecimentos Pós-humanos, da neurociência Conexionista e das teorias de Fundamentos do Design. A pesquisa entrelaça dois temas atuais e significativos para o Campo do Design. De um lado, ela busca conhecimentos que preparem os designers para as transformações que a incorporação das técnicas recentes de inteligência artificial vem causando; e de outro, ela se insere nos esforços para que o Design seja um instrumento de transformação da sociedade através de uma reaproximação com as capacidades não simbólicas. / [en] Generative Computational Design is a form of Design that manages to generate a virtually infinite amount of possible solutions and filter them through computational analysis. Each analysis experiences and grades a demand, which can be related to different entities and how they affect and are affected by a design. In this way, these analyzes can be understood as a way of including in an integrated way several factors in the synthesis of the form of Design. Even with all this potential, approaches based on Generative Computational Design still face difficulties in analyzing and including some demands, especially those of a subjective nature. This has been changing due to the recent introduction of Deep Learning techniques in Design. These tools are able to capture implicit knowledge through their ability to find patterns in large amounts of data and replicate them. Thus, they can replicate the assessment of a human designer. This research specifically focuses on the analysis of criteria processed by non-symbolic human capacities. These capabilities are those that humans share with vertebrate animals and allow them the understanding of meanings and the triggering of actions without the need for language. These capacities have at the same time an objective character, because they have a biological basis common to all humans; and subjective, because they are influenced by a subject s psychic state, motivations and experience. In this context, the problem identified is that without a theoretical basis these techniques end up being limited to a fanciful and naive exercise in Design automation and simplistic approaches to style transfer. Thus, this research starts from the hypothesis that a theoretical foundation of knowledge from the Post- Human Theory, from the connectionist neuroscience and from the Fundamental Theories of Design can enable non-symbolic human factors to be effectively included in the synthesis of the form of processes of Generative Computational Design through Deep Learning techniques. The objective of this work is to understand how the insertion of these new techniques associated with a specific theoretical foundation will enable the inclusion of non-symbolic factors in the synthesis of form in Generative Computational Design processes. To achieve this objective, the research proposes the elaboration of a conceptual methodological framework based on the state of the art of the intersection between Generative Computational Design and Deep Learning techniques associated with Post-human knowledge, connectionist neuroscience and Design Foundations theories; as well as the verification of the operation of the technique through the execution of a practical experimental procedure. The research intertwines two current and significant themes for the Field of Design. On the one hand, it seeks knowledge that prepares designers for the transformations that the incorporation of recent artificial intelligence techniques has caused; and on the other hand, it is part of efforts to make Design an instrument for transforming society through a rapprochement with non-symbolic capacities.

[pt] Em um mundo globalizado, onde pessoas de diversas culturas convivem, trocam experiências e compõem equipes de trabalho, o domínio de habilidades e competências de natureza intercultural figura como um fator relevante e atual. Neste contexto, surgiu, em 2003, o construto teórico da inteligência cultural. O objetivo geral deste trabalho foi compreender o estado da arte sobre inteligência cultural na área de Administração e identificar os principais grupos de temas que vêm sendo explorados na academia (sua evolução, foco de interesse e estágio atu-al), a fim de propor um framework teórico e uma agenda de pesquisa futura. Para tal, efetuou-se uma revisão bibliométrica dos artigos científicos publicados em inglês, na base de dados SCOPUS, de 2004 a 2018. A partir de uma amostra final de 262 artigos, realizou-se (i) com a utilização do software Microsoft Excel, uma análise estatística dos dados (descritiva), a fim de verificar o impacto da pesquisa de IC na área de Administração, bem como mapear a produção científica a partir de diferentes unidades de análise (autor, afiliação, país, etc); e (ii) com a utiliza-ção do software SciMAT, uma análise bibiliométrica (de citação e de coocorrên-cia de palavras) para identificar as principais temáticas exploradas até o momento (clusters) e sua evolução temporal. Os resultados apontaram alguns temas como oportunidade para pesquisas futuras, destacando-se estudos sobre inteligência cul-tural e: outros tipos de inteligência, negociação intercultural, treinamento e desen-volvimento intercultural, performance organizacional e estratégia, gestão do con-flito, inteligência cultural organizacional, antecedentes da inteligência cultural; dentre outros. / [en] Mastering intercultural skills in a globalized world where people from dif-ferent cultural backgrounds are trying to live together, exchange experiences and join multicultural work teams is becoming key to achieve best results. In 2003, cultural intelligence emerges as a relevant construct to address this issue. The main goal of the present work was to understand the state of art on cultural intelli-gence in the Management field as well as to identify the main themes explored so far (clusters), their evolution, focus of interest and current stage in order to pro-pose a theoretical framework and a future research agenda. A bibliometric review of the scientific papers (articles and reviews) published in English in SCOPUS database was carried out, comprising a period of fifteen years (from 2004 to 2018). In order to verify the impact of the CI research in the Management field, as well as to map scientific production considering different units of analysis (like author, affiliation, country, etc) a statistical descriptive analysis of the final sam-ple data (262 documents) was carried out using the Microsoft Excel software. A bibilometric analysis (citation and co-word) using SciMAT software was also a choice to identify clusters and their evolution through time. The results pointed to some themes as research avenues opportunity to be explored, such as cultural in-telligence and: other types of intelligence, intercultural negotiation, intercultural training and development, organizational performance and strategy, conflict man-agement, organizational cultural intelligence, antecedents of cultural intelligence; among others.

[pt] Este estudo tem como objetivo entender se atributos do líder influenciam as atitudes e experiências de profissionais trabalhando em ambientes internacionais multiculturais. Propomos e analisamos o impacto da liderança com foco em propósito e da inteligência cultural do líder no engajamento e burnout de expatriados corporativos, atualmente em designações internacionais de longo prazo. Vinte e seis empresas foram convidadas a participar da pesquisa. Um total de 112 expatriados de 18 nacionalidades, e trabalhando em 20 países responderam ao questionário. Os resultados indicam que expatriados corporativos que trabalham com líderes com alta inteligência cultural demonstraram baixos níveis de burnout, e que expatriados que perceberam que seus líderes são movidos por um propósito demonstraram níveis mais altos de engajamento. / [en] This study aims to understand if leader attributes influence the attitudes and experiences of professionals working in international cultural settings. I propose and analyze the impact of purpose-led leadership and leaders cultural intelligence on engagement and burnout of corporate expatriates currently undertaking long term international assignments. Twenty-six companies were invited to participate in the survey. A total of 112 expatriates, from 18 nationalities, and working in 20 countries fully answered the questionnaire. Results indicate that corporate expatriates working with leaders with higher cultural intelligence demonstrated lower levels of burnout, and that expatriates who perceived that their superiors were guided by a purpose demonstrated higher levels of engagement.

[pt] Estimativas informam que 80 por cento a 99 por cento dos alarmes disparados em unidades hospitalares são falsos ou clinicamente insignificantes, representando uma cacofonia de sons que não apresenta perigo real aos pacientes. Estes falsos alertas podem culminar em uma sobrecarga de alertas que leva um profissional da saúde a perder eventos importantes que podem ser prejudiciais aos pacientes ou até mesmo fatais. À medida que as unidades de saúde se tornam mais dependentes de dispositivos de monitoramento que acionam alarmes, o problema da fadiga de alarme deve ser tratado como uma das principais questões, a fim de prevenir a sobrecarga de alarme para os profissionais da saúde e aumentar a segurança do paciente. O principal objetivo desta tese é propor uma solução para o problema de fadiga de alarme usando um mecanismo de raciocínio automático para decidir como notificar os membros da equipe de saúde. Nossos objetivos específicos são: reduzir o número de notificações enviadas à equipe de cuidadores; detectar alarmes falsos com base em informações de contexto do alarme; decidir o melhor cuidador a quem uma notificação deve ser atribuída. Esta tese descreve: um modelo para suportar algoritmos de raciocínio que decidem como notificar os profissionais de saúde para evitar a fadiga de alarme; uma arquitetura para sistemas de saúde que suporta recursos de monitoramento, raciocínio e notificação de pacientes; e três algoritmos de raciocínio que decidem: (i) como notificar os profissionais de saúde decidindo quando agrupar um conjunto de alarmes; (ii) se deve ou não notificar os profissionais de saúde com uma indicação de probabilidade de falso alarme; (iii) quem é o melhor cuidador a ser notificado considerando um grupo de cuidadores. Experimentos foram realizados para demonstrar que, ao fornecer um sistema de raciocínio que agrupa alarmes semelhantes e recorrentes, pode-se reduzir o total de notificações recebidas pelos cuidadores em até 99.3 por cento do total de alarmes gerados, sem perda de informação útil. Esses experimentos foram avaliados através do uso de um conjunto de dados reais de monitoramento de sinais vitais de pacientes registrados durante 32 casos cirúrgicos nos quais os pacientes foram submetidos à anestesia, no hospital Royal Adelaide. Apresentamos os resultados desse algoritmo através de gráficos gerados na linguagem R, onde mostramos se o algoritmo decidiu emitir um alarme imediatamente ou após um determinado delay. Para a tarefa de atribuição de notificações realizada pelo nosso algoritmo de raciocínio que decide sobre qual cuidador notificar, também alcançamos nossos resultados esperados, uma vez que o algoritmo priorizou o cuidador que estava disponível no momento do alarme, além de ser o mais experiente e capaz de atender à notificação. Os resultados experimentais sugerem fortemente que nossos algoritmos de raciocínio são uma estratégia útil para evitar a fadiga de alarme. Embora tenhamos avaliado nossos algoritmos em um ambiente experimental, tentamos reproduzir o contexto de um ambiente clínico utilizando dados reais de pacientes. Como trabalho futuro, visamos avaliar os resultados de nossos algoritmos utilizando condições clínicas mais realistas, aumentando, por exemplo, o número de pacientes, os parâmetros de monitoramento e os tipos de alarme. / [en] Estimates show that 80 per cent to 99 per cent of alarms set off in hospital units are false or clinically insignificant, representing a cacophony of sounds that do not present a real danger to patients. These false alarms can lead to an alert overload that causes a health care provider to miss important events that could be harmful or even life-threatening. As health care units become more dependent on monitoring devices for patient care purposes, the alarm fatigue issue has to be addressed as a major concern in order to prevent healthcare providers from undergoing alarm burden, as well as to increase patient safety. The main goal of this thesis is to propose a solution for the alarm fatigue problem by using an automatic reasoning mechanism to decide how to notify members of the health care team. Our specific goals are: to reduce the number of notifications sent to caregivers; to detect false alarms based on alarm-context information; to decide the best caregiver to whom a notification should be assigned. This thesis describes: a model to support reasoning algorithms that decide how to notify caregivers in order to avoid alarm fatigue; an architecture for health systems that supports patient monitoring, reasoning and notification capabilities; and three reasoning algorithms that decide: (i) how to notify caregivers by deciding whether to aggregate a group of alarms; (ii) whether, or not, to notify caregivers with an indication of a false alarm probability; (iii) who is the best caregiver to notify considering a group of caregivers. Experiments were used to demonstrate that by providing a reasoning system that aggregates alarms we can reduce the total of notifications received by the caregivers by up to 99.3 per cent of the total alarms generated. These experiments were evaluated through the use of a dataset comprising real patient monitoring data and vital signs recorded during 32 surgical cases where patients underwent anesthesia at the Royal Adelaide Hospital. We present the results of this algorithm by using graphs generated with the R language, which show whether the algorithm decided to deliver an alarm immediately or after a given delay. We also achieved the expected results for our reasoning algorithm that handles the notifications assignment task, since the algorithm prioritized the caregiver that was available and was the most experienced and capable of attending to the notification. The experimental results strongly suggest that our reasoning algorithms are a useful strategy to avoid alarm fatigue. Although we evaluated our algorithms in an experimental environment, we tried to reproduce the context of a clinical environment by using real-world patient data. As future work, we aim to evaluate our algorithms using more realistic clinical conditions by increasing, for example, the number of patients, monitoring parameters, and types of alarm.

[pt] Sistemas tradicionais de karaokê geralmente utilizam vídeos pré-editados, o que limita a criação de experiências de videokê. Nesta dissertação, propomos um novo método para a geração de videokê em tempo real a partir de fontes de streaming de vídeo, chamado Gerador de Videokê. Este método combina técnicas de processamento de vídeo e áudio para gerar automaticamente videokê e é projetado para realizar o processamento em tempo real ou próximo a isso. Os principais objetivos deste estudo são formular uma metodologia para processar vídeos em fluxo contínuo e gerar videokê em tempo real, mantendo características essenciais como a supressão das vozes principais da música e a geração automática de legendas destacando palavras. Os resultados obtidos representam uma contribuição significativa para o campo da geração de multimídia em tempo real. O método foi implementado em uma arquitetura cliente/servidor para testes. Essas contribuições representam um avanço no campo dos sistemas de entretenimento e multimídia, pois introduzem uma nova metodologia para a criação de experiências de videokê. Até onde sabemos, este é o primeiro trabalho que aborda o desenvolvimento de um gerador de videokê em tempo real que realiza sincronização automática e destaque a nível de palavras, com base em uma revisão da literatura. / [en] Traditional karaoke systems typically use pre-edited videos, which limits the creation of videoke experiences. In this dissertation, we propose a new method for generating videoke in real-time from video streaming sources, called the videoke Generator. This method combines video and audio processing techniques to automatically generate videoke and is designed to perform processing in real-time or near real-time. The main objectives of this study are to formulate a methodology to process videos in continuous flow and to generate videoke in real-time while maintaining essential features such as the suppression of the main voices of the music and the automatic generation of subtitles highlighting words. The results obtained represent a significant contribution to the field of real-time multimedia generation. The method was implemented in a client/server architecture for testing. These contributions represent a step forward in the field of entertainment and multimedia systems as they introduce a new methodology for the creation of videoke experiences. To our knowledge, this is the first work that addresses the development of a real-time videoke generator that performs automatic synchronization and highlighting at the word level, based on a literature review.

[pt] Este trabalho procura olhar para as tecnologias educacionais – especialmente aquelas com Inteligência Artificial (IA), a grande promessa da atualidade – a partir de questionamentos críticos, evitando a ideia de neutralidade que comumente é atribuída a elas, inclusive na literatura acadêmica. O objetivo geral é analisar discursos sobre IA promovidos por empresas de tecnologia educacional (edtechs) que oferecem tecnologias voltadas para o ensino-aprendizagem. Os específicos são: 1) examinar como a IA é concebida nos discursos das edtechs; 2) investigar os papéis atribuídos às tecnologias nos processos de ensino e aprendizagem e 3) caracterizar as concepções de educação veiculadas nesses discursos. A Análise de Discurso Crítica foi o referencial teórico-metodológico que orientou as análises, partindo das categorias dos pressupostos, escolhas lexicais e modalidade. O corpus é composto de textos retirados dos sites e de dezessete postagens do Instagram de três empresas selecionadas: a Letrus, a Educacross e a Jovens Gênios. Nos discursos analisados, a IA é concebida como solução para diversos problemas educacionais e posicionada ora como sujeito, ora como ferramenta para a aprendizagem. A IA aparece com o papel de personalizar a educação, tornando a aprendizagem mais significativa e a educação mais objetiva e eficiente, baseada em dados, democrática e inovadora, além de capaz de suprir deficiências do trabalho docente. As empresas difundem uma concepção de educação baseada em desempenho, organizada por competências e habilidades, individualista, marginalizando a relação entre educador e estudante. Os discursos expressam um ideal de educação que valoriza a qualificação individual em detrimento das dimensões de socialização e subjetivação, portanto distante de ideais de formação ampla e transformação social. / [en] This work seeks to address educational technologies through critical questions, avoiding the idea of neutrality that is commonly attributed to them, including in academic literature. The general objective is to analyze discourses on artificial intelligence (AI) promoted by educational technology companies (edtechs) that offer technologies aimed at teaching-learning. The specific objectives are: 1) to examine how AI is conceived in edtech discourses; 2) to investigate the roles assigned by edtechs to technologies in teaching and learning processes; and 3) to characterize the conceptions of education conveyed by these discourses. Critical Discourse Analysis was the theoretical-methodological framework that guided the analyses, starting from the categories of assumptions, lexical choices and modality. The corpus is composed of texts taken from websites and seventeen Instagram posts from three selected companies: Letrus, Educacross and Jovens Gênios. In the material analyzed, AI is conceived as a solution to various educational problems and positioned either as a subject or as a tool for learning. AI appears with the role of personalizing education, making learning more meaningful and education more objective and efficient, based on data, democratic and innovative, in addition to being able to overcome deficiencies in teaching. Companies disseminate a conception of education based on performance, organized by skills and abilities, markedly individualistic, marginalizing the relationship between educator and student. The discourses express an ideal of education that values individual qualification to the detriment of the dimensions of socialization and subjectivation, therefore far from ideals of broad training and social transformation.

[pt] À medida que os modelos de aprendizado de máquina penetram áreas críticas como medicina, sistema de justiça criminal e mercados financeiros, sua opacidade, que impede que as pessoas interpretem a maioria deles, se tornou um problema a ser resolvido. Neste trabalho, apresentamos uma nova taxonomia para classificar qualquer método, abordagem ou estratégia para lidar com o problema da interpretabilidade de modelos de aprendizado de máquina. A taxonomia proposta que preenche uma lacuna existente nas estruturas de taxonomia atuais em relação à percepção subjetiva de diferentes intérpretes sobre um mesmo modelo. Para avaliar a taxonomia proposta, classificamos as contribuições de artigos científicos relevantes da área. / [en] As machine learning models penetrate critical areas like medicine, the criminal justice system, and financial markets, their opacity, which hampers humans ability to interpret most of them, has become a problem to be solved. In this work, we present a new taxonomy to classify any method, approach or strategy to deal with the problem of interpretability of machine learning models. The proposed taxonomy fills a gap in the current taxonomy frameworks regarding the subjective perception of different interpreters about the same model. To evaluate the proposed taxonomy, we have classified the contributions of some relevant scientific articles in the area.

[pt] Nesta dissertação é estudado o problema de geração e narração de estórias, cuja relevância tem sido cada vez mais reconhecida, principalmente em decorrência da popularização de meios de comunicação interativos, tais como a TV digital e os jogos digitais. O trabalho partiu de uma revisão do estado da arte, destacando os principais modelos para representação de estórias e as técnicas mais utilizadas na criação de obras literárias. Foi proposto o uso do termo engenharia de estórias para enfatizar que a tarefa de geração e narração de estórias deve ser encarada como um processo de engenharia. O problema fundamental foi dividido em três subproblemas. O primeiro diz respeito a como gerar as estórias, o segundo a como contá-las ao público e o último é sobre como construir, armazenar e consultar a base de conhecimento usada na engenharia de estórias. Por fim, como estudo de caso, foi projetado e programado um protótipo capaz de gerar e narrar estórias automaticamente. A geração é efetuada por um planejador, usando o algoritmo de Redes de Tarefas Hierárquicas. Para a narração, é utilizado um gerador de textos em linguagem natural. A base de conhecimento é armazenada na forma de documentos XML tendo sido implementada uma ferramenta para facilitar sua preparação. / [en] This dissertation investigates the problem of story telling and generation, whose increasingly recognized relevance is mostly due to the popularization of interactive media, such as digital TV and video-games. The work initiates with a state of the art survey, detailing the major story representation models and the most used methods in literary work production. The use of the term story engineering was proposed to emphasize that story telling and generation should be viewed as an engineering process. The fundamental problem was divided into three subproblems. The first one is how to generate stories, the second is how to tell them to the public and the last is how to create, store and query the knowledge base used for story engineering. Finally, as a case study, a prototype capable of automatically generating and telling stories was designed and programmed. Generation is done by a planner, using the Hierarchical Task Network algorithm. Storytelling applies a natural language generation tool. The knowledge base is stored under the form ofXMLdocuments, and a tool was implemented to simplify their preparation.

[pt] As cargas concentradas em vigas de aço são freqüentemente encontradas na prática. Nas situações onde o local de aplicação da carga é fixo, enrijecedores transversais de alma podem ser usados para aumentar a sua resistência, mas devem ser evitados por razões econômicas. Para cargas móveis, é fundamental conhecer a resistência última das almas não enrijecidas. Diversas teorias foram desenvolvidas para este problema, mas ainda assim, o erro das fórmulas de previsão é superior a 40%. Duas são as causas desta dificuldade de se encontrar uma equação mais precisa: o grande número de parâmetros que influenciam o comportamento de uma viga sujeita a cargas concentradas, e o número insuficiente de dados experimentais presentes na literatura. Por outro lado, o colapso da estrutura pode ocorrer por: plastificação, flambagem global da alma, enrugamento (crippling) ou uma combinação destes estados limites. Apesar disto, nenhum estudo foi desenvolvido para avaliar a participação total ou parcial de cada comportamento no colapso. As redes neurais são modelos computacionais inspirados na estrutura do cérebro, que apresentam características humanas como o aprendizado por experiência e a generalização do conhecimento a partir dos exemplos apresentados. Estas características permitiram, em estudos preliminares, a utilização das redes neurais na previsão da carga última de vigas de aço sujeitas a cargas concentradas. A Lógica Nebulosa tem como objetivo modelar o modo aproximado de raciocínio, tentando imitar a habilidade humana de tomar decisões racionais em um ambiente de incerteza e imprecisão. Deste modo, a Lógica Nebulosa é uma técnica inteligente que fornece um mecanismo para manipular informações imprecisas, como conceitos de esbeltez, compacidade, flexibilidade e rigidez, além de estabelecer limites mais graduais entre os fenômenos físicos do problema. Os Algoritmos Genéticos foram inspirados no princípio Darwiniano da evolução das espécies (sobrevivência dos mais aptos e mutações) e na genética. São algoritmos probabilísticos, que fornecem um mecanismo de busca paralela e adaptativa, e têm sido empregados em diversos problemas de otimização. Este trabalho é a continuação do estudo desenvolvido na dissertação de mestrado (Fonseca, 1999) e tem o objetivo de propor um sistema de avaliação do comportamento estrutural de cargas concentradas, através de uma identificação da influência dos diversos parâmetros na carga e nos tipos de comportamento resultantes (plastificação, enrugamento e flambagem global), estabelecendo limites mais flexíveis entre cada um destes. Esta análise será executada empregando um sistema neuro- fuzzy (híbrido de redes neurais e de lógica nebulosa). Para viabilizar esta análise, torna-se necessária a apresentação de dados de treinamento onde o comportamento estrutural é conhecido. Este trabalho também apresenta um estudo de otimização das fórmulas de projeto existentes empregando algoritmos genéticos. Os resultados obtidos neste trabalho contribuem para, no futuro, o desenvolvimento de uma fórmula de projeto mais precisa. De posse desta nova fórmula, uma sugestão para sua incorporação em normas de projeto de estruturas de aço poderá ser feita, garantindo, desta forma, um dimensionamento mais seguro e econômico. / [en] Concentrated loads on steel beams are frequently found in engineering practice. In situations where the load application point is fixed, transversal web stiffeners can be used to provide an adequate resistance, but for economic reasons should be avoided whenever possible. For moving loads, the knowledge of the unstiffened web resistance becomes imperative. Many theories were developed for a better understanding of the problem, however, a 40% error is still present in the current design formulas. A more accurate design formula for this structural problem is very difficult to be obtained, due to the influence of several interdependent parameters and to the insufficient number of experiments found in literature. On the other hand, the structural collapse can be associated to: web yielding, web buckling, web crippling or by their combined influence. Despite this fact, no investigations were found in literature to access their partial of global influence on the beam patch load resistance Neural networks were inspired in the brain structure in order to present human characteristics such as: learning from experience; and generalization of new data from a current set of standards. Preliminary studies used the neural networks potential to forecast the ultimate load of steel beams subjected to concentrated loads. The main aim of Fuzzy Logic is to model the complex approximated way of inference, trying to represent the human ability of making sensible decisions when facing uncertainties. Thus, fuzzy logic is an artificial intelligence technique capable of generating a mechanism for treating inaccurate and incomplete information such as: slenderness, flexibility and stiffness, still being capable of establishing gradual boundaries among the physical phenomena involved. Genetic algorithms are inspired on the Darwins principle of the species evolution and genetics. They are probabilistic algorithms that generate a mechanism of parallel and adaptive best fit survival principle and their reproduction and have been long used in several optimisation problems. This work extends the research developed in a previous MSc. program (Fonseca, 1999) and intends to evaluate and investigate the structural behaviour of steel beams subjected to concentrated loads, identifying the influence of several related parameters. This will be achieved by the use of a neuro-fuzzy system, able to model the intrinsic relationships between the related parameters. The proposed system aim is to relate the physical and geometrical variables that govern the ultimate load with its associated physical behaviour (web yielding, web crippling and web buckling), being capable of establishing gradual boundaries among the physical phenomena involved. This investigation was focused on the development of a neuro fuzzy system. The proposed neuro fuzzy system was trained with data where the collapse mechanism were properly identified validating its results. This investigation also presents a study of patch load design formulae optimization based on genetic algorithm principles. The obtained results may help the future development of a more accurate design formula, that could be incorporated in steel structures design codes, allowing a safer and economical design.

[pt] À medida que a população cresce, mais alimentos precisarão ser produzidos nas próximas quatro décadas do que nos últimos 10.000 anos. No entanto, o mundo moderno ainda depende da produção de monoculturas de alto rendimento, cada vez mais ameaçada por condições climáticas incomuns, escassez de água e terra insuficiente. A fim de superar esses problemas e alimentar o mundo, é necessário um caminho prático para fornecer alimentos frescos, com qualidade e em escala, com mínima dependência do clima e com uso de água e pegada de carbono reduzidos. Uma abordagem razoável é construir fazendas verticais dentro das cidades em um ambiente fechado repleto de sensores e iluminação artificial controlada por software para uma produção e gestão eficiente do plantio de alimentos. Esta tese propõe a instanciação de um modelo, chamado Ciclo do Software dos Lugares (SoPC), que é capaz de responder a estímulos ambientais em um sistema fechado de produção de plantas com iluminação artificial que possibilite a criação de ambientes com auto-aprendizagem. Esta tese descreve o SoPC, as abordagens e processos de implementação de uma mini fábrica de plantas com iluminação artificial com base na discussão em cinco ciclos de pesquisa-ação. / [en] As the population grows, more food will need to be produced in the next four decades than has been in the past 10,000 years. However, the modern world still depends on high yield monoculture production which is increasingly threatened by unusual weather, water shortages, and insufficient land. In order to overcome these problems and feed the world, a practical path to provide quality fresh healthy food at scale with minimal weather dependency, water usage and reduced carbon footprint is necessary. One reasonable approach is to build vertical farms inside the cities in a close environment full of sensors and artificial lighting controlled by software for efficient production of food crops. This thesis proposes a model, entitled Software of Places Cycle (SoPC), that should be able to answer to environmental stimuli in a closed plant production system using artificial lighting in order to create a self-learning environment. This thesis describes the SoPC, the approaches and processes of implementing a mini Plant Factory using Artificial Lighting based on the discussion on five action-research cycles. The thesis main contribution is a conceptual model to guide the development and maintenance of a mini-PFAL (m-PFAL), a minor contribution is the deployment of the SoP, i.e., the very notion of having software dedicated to a specific place.