Orientador: Maria Cristina de Senzi Zancul / Co-orientador: Alessandra Aparecida Viveiro / Banca: Maria Regina Guarnieri / Banca: Natalina Aparecida Laguna Sicca / Resumo: O trabalho tem como objetivo investigar o ensino de Ciências nos anos iniciais do Ensino Fundamental, analisando o currículo modelado pelos professores e indícios do currículo em ação, tomando-se como referencial teórico a abordagem processual de currículo de Gimeno Sacristán. Foi realizada uma pesquisa qualitativa, por meio de análise de documentos oficiais e de materiais produzidos por professores e alunos do 5º ano do Ensino Fundamental de duas escolas públicas de Araraquara − SP. Os documentos analisados foram: o plano anual e as rotinas semanais produzidos pelos professores de uma turma de cada escola, o caderno de classe de um aluno de cada escola e o livro didático adotado nas escolas. Tais documentos foram comparados com as prescrições curriculares em nível federal − os Parâmetros Curriculares Nacionais de Ciências Naturais para os Anos Iniciais e estadual − as Expectativas de Aprendizagem - Ciclo I, da Secretaria do Estado da Educação de São Paulo. Os planos anuais, as rotinas semanais e os cadernos possibilitaram identificar que os professores selecionam parte dos conteúdos e expectativas de aprendizagem presentes nos documentos oficiais, havendo diferenças nas escolhas dos professores das duas escolas. Além disso, pelas anotações nos cadernos dos alunos, verificamos que o livro didático é utilizado de forma expressiva, com reprodução quase integral de trechos desse material. Ainda assim, as atividades selecionadas são as que priorizam conteúdos conceituais, em detrimento de propostas com abordagem investigativa ou de conteúdos procedimentais e atitudinais explorados pelos livros. A análise dos resultados permite perceber o papel ativo e decisivo do professor na concretização dos conteúdos de sua prática, atuando como tradutor do currículo prescrito e do currículo que lhe é apresentado / Abstract: This study aims to investigate the science teaching in the early years of elementary school, analyzing the curriculum modeled by teachers and instances of it being used, taking as reference the procedural approach of the Gimeno Sacristán curriculum. A qualitative research was conducted through analysis of official documents and materials produced by teachers and students of the 5th year of elementary school from two public schools in Araraquara, São Paulo State, Brazil. The documents analyzed were: the annual plan and weekly routines produced by teachers of one class at each school, the class plan of one student from each of the classes, and the textbook used in schools. These documents were compared with the curriculum requirements in Federal level − the National Curriculum Parameters of Natural Sciences for the Early Years − and State level − the Learning Expectations: Cycle I, from the State Department of Education. The annual plans, the weekly routines and the class plans enabled us to identify that teachers select part of the contents and the learning expectations within the official documents, with differences in teachers' choices in the two schools. In addition, through notes in the students' notebooks, we see that the textbook is used significantly, with almost complete reproduction of excerpts from the material. Still, the selected activities are those that prioritize conceptual contents, to the detriment of proposals with an investigative approach or of procedural and attitudinal contents covered by the books. The analysis of the results allows us to see the active and decisive role of the teachers in the implementation of content from textbooks, acting as translators of the given curriculum and the curriculum presented to them / Mestre

A temática ambiental constitui um tema de extrema relevância social, o qual envolve não apenas o ensino formal, mas também o ensino em caráter não formal. Suas abordagens em diferentes espaços-tempos, configuram-se como uma via de acesso para a compreensão das relações sociais, culturais e biológicas que constituem o ambiente, indo ao encontro do direito das pessoas em compreender o mundo em que vivem e de exercer a cidadania de modo crítico e reflexivo. Partindo de tais aspectos, e do reconhecimento das instituições de ensino como espaço de construção de saberes e formação para a ética ambiental, a pesquisa busca, por meio da investigação em um curso de Licenciatura em Ciências da Natureza, ofertado pela Universidade Federal do PAMPA (UNIPAMPA) – Câmpus Uruguaiana, caracterizar e refletir sobre o processo de ambientalização do currículo formativo de professores, entendido não apenas pela definição da temática ambiental dentro dos conteúdos, mas pelas repercussões sobre o cotidiano dessa instituição, da organização da mesma e das relações existentes entre os diferentes membros que compõem a comunidade acadêmica. Para isso, o presente trabalho conta com uma pesquisa, de caráter qualitativo, que segundo Bogdan e Biklen (1994), reflete um diálogo entre os sujeitos e possibilita a compreensão dos processos. Como instrumentos, foram utilizadas a análise de documentos oficiais e identitários da instituição (PDI e PPC) e as entrevistas semiestruturadas com gestores, docentes e discentes do curso, ambas as análises construídas na perspectiva da análise de conteúdo (BARDIN, 2009), tendo como base os indicadores propostos por um grupo de pesquisadores que compõem a Rede de Ambientalização Curricular do Ensino Superior (ACES). Após análise, dentro do currículo do curso selecionado, foi possível perceber que, embora tenhamos a presença de todos os indicadores, ainda existem limitações para as abordagens da temática ambiental. No entanto, também foi possível identificar que esse curso, com sua perspectiva inovadora, vem se consolidando diante da sociedade, pela constante reflexão, promovida por sua comunidade acadêmica, sendo esse, um aspecto potencializador para pensarmos, refletirmos e problematizarmos o local que vem sendo ocupado pela temática ambiental. / The environmental theme has large social relevance, which includes not only formal, but also non-formal teaching. Its approaches in different times and spaces set up as access to comprehend social, cultural and biological relationships which constitute the environment, in accordance with people’s rights to understand the world they live in and exercise their citizenship in a critical and reflexive way. Starting from these aspects and also from recognizing teaching institutions as a place of knowledge construction and environmental ethics formation, this paper intends to characterize and reflect upon the process of environmentalization of the teacher formation curriculum of a graduate course of teacher formation in natural sciences, offered by Federal University of Pampa (UNIPAMPA) – campus Uruguaiana. This analysis understands the curriculum not only as definition of the environmental theme within the contents, but also as the repercussions about the institution’s routine, its organization and the relationships among the different members that constitute the academic community. To reach the present study’s objective, this paper relies on qualitative research which, according to Bogdan and Biklen (1994), reflects a dialogue between the subjects and enables the comprehension of the processes. The instruments used were a documental analysis of the Institutional Development Plan and the Course’s Pedagogical Project (PDI and PPC) and demi-structured interviews with managers, teachers and students of the course of teacher’s formation, both of them built on the Bardin’s content analysis perspective (BARDIN, 2009), and having as baseline the indicators proposed by a group of researchers that compose the Higher Education Curricular Environmentalization Network (ACES). After examining the selected course’s curriculum, it was possible to perceive that although all the indicators are present, there are limitations to the environmental theme approach yet. Nevertheless, it was also possible to verify that this course, with this innovative perspective, is consolidating its position before the society, by its constant reflection promoted by its academic community, which improves our thinking, reflection, and problematization of the place occupied by environmental theme.

The school space is of particular importance in the process of reflection-action-reflection, insofar as formal education can contribute to the reconstitution of the subject's view of himself, of space and nature as a whole, and thus of restoring the gaze and praxis about the environment and our common home. The research problem was instigated by observation and verification of the process of water pollution in the Pitanga River, an integral part of the Hydrographic Microbasin that has the same name, located in the neighborhoods of São Conrado and Santa Maria in the Municipality of Aracaju / SE. It was also observed the reduction of the availability of drinking water in the microbasin of the Pitanga river / SE as a problem situation to be problematized in the classroom and to provoke the students to see themselves as participants in the process. The fact that it is configured as an urban peripheral area, the socio-environmental problematic of water presents contrasts insofar as the society that invisibilizes the man, also does it with nature, with the medium in which this man relates to social reproduction. The Man and the environment are invisibilized and socially excluded. Therefore, the reading of the world, of being in the world has presented itself as a pedagogical challenge and implied the necessary reflection carried out at the Benedito Oliveira State School, because it is a place of proposing challenges, reflected and dialogued among the social subjects that live and reproduce in the place. The students were instigated to problematize the environmental issue and the water care as a central component of the nature/society relationship, aiming at its recomposition, and the overcoming of the dichotomous vision of this relation and the fractionation of knowledge in the perspective of thinking about the future of man on the planet. In this way, it was used the dialogical method (Gadotti, 2006). The research methodology of exploratory character, documentary, and the research was conducted by the research-participant. As an applied science, for reflection-action-reflection, workshops were carried out that contributed to the socialization of the concepts of rivers and the various types of environmental degradation perceived by the students, as well as their apprehension about the society/nature relationship during the realization of the environmental track, our pedagogical product. It is concludes that the problems investigated, the dialogues and the exchange of established knowledge, lead to the reflection of the ecological subject and in their recognition as nature, in the realization that we all have the same earthly identity, we are part of the common house and that our future on the planet depends on the quality of our social-environmental relations and the action in defense of life. / O espaço escolar apresenta singular importância no processo de reflexão-ação-reflexão, na medida em que o ensino formal pode contribuir para recompor o olhar do sujeito sobre si, sobre o espaço e a natureza enquanto totalidade e, assim, restaurar o olhar e a práxis sobre o ambiente e a nossa casa comum. A problemática da pesquisa foi instigada a partir da observação e constatação do processo de poluição das águas no rio Pitanga, parte integrante da Microbacia Hidrográfica que possui o mesmo nome, localizado nos bairros São Conrado e Santa Maria no Município de Aracaju/SE. Observou-se também a redução da disponibilidade de água potável, na microbacia hidrográfica do rio Pitanga/SE como uma situação-problema a ser problematizada em sala de aula e para provocar os alunos a se enxergarem como participes do processo. O fato de se configurar como área periférica urbana, a problemática socioambiental da água apresenta contrastes na medida em que a sociedade que invisibiliza o homem, o faz também com a natureza, com o meio no qual esse homem se relaciona para a reprodução social. Homem e meio são invisibilizados e socialmente excluídos. Assim, a leitura de mundo, de ser/estar no mundo se apresentou como desafio pedagógico e implicou na necessária reflexão realizada na Escola Estadual Benedito Oliveira, pois tratou-se de um lugar de proposição de desafios, refletidos e dialogados entre os sujeitos sociais que vivem e se reproduzem no lugar. Os alunos foram instigados a problematizar a questão ambiental e o cuidar da água como componente central da relação sociedade natureza, visando a recomposição dessa relação, e a superação da visão dicotômica e do fracionamento do conhecimento na perspectiva de se pensar o futuro do homem no planeta. Deste modo, utilizou-se do método dialógico (Gadotti, 2006). A metodologia da pesquisa de caráter exploratória, documental, e a investigação foi conduzida pela pesquisa-participante. Como ciência aplicada, para a reflexão-ação-reflexão, foram realizadas oficinas que contribuíram para socialização dos conceitos de rios e os diversos tipos de degradação ambiental, percebidos pelos alunos, como também na sua apreensão sobre a relação sociedade/natureza, durante a realização da trilha ambiental, nosso produto pedagógico. Conclui-se que as problemáticas investigadas, os diálogos e troca de saberes estabelecidos, conduziu para a reflexão do sujeito ecológico e no seu reconhecimento como natureza, na constatação de que todos possuímos a mesma identidade terrena, fazemos parte da casa comum e que o nosso futuro no planeta depende da qualidade das nossas relações socioambientais e da atuação em defesa da vida. / São Cristóvão, SE

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Orientadores: Hilario Fracalanza, Antonio Carlos Rodrigues de Amorim / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação / Made available in DSpace on 2018-08-02T04:02:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Serrao_SilviaMaria_D.pdf: 4027619 bytes, checksum: 0d87ac56cab2d371983505923ba1f36b (MD5) Previous issue date: 2002 / Doutorado

Orientador: Sérgio Campos / Banca: Lincoln Gehring Cardoso / Banca: Mikael Timóteo Rodrigues / Resumo: A erosão hídrica consiste no fator principal de degradação do solo em áreas rurais. O processo de perda de solo é influenciado por fatores como a precipitação, pelas características naturais do solo em se degradar, das características topográficas e a ação do homem por meio do uso e ocupação do solo e de práticas de caráter conservacionista, que podem acelerar ou reduzir o processo. O presente trabalho teve como objetivo realizar uma estimativa das perdas de solo por erosão, por meio da Equação Universal de Perda de Solo Revisada (RUSLE), para avaliar o grau de degradação existente na bacia hidrográfica do Córrego Anhumas, localizada entre os municípios de Anhembi, Bofete e Botucatu, Estado de São Paulo. A área de estudo situa-se geograficamente entre as coordenadas 48° 19' 37' a 48° 16' 13' de longitude W Gr. e 22° 59' 59' a 22° 54' 30' de latitude S, apresentando uma área de 2.649,66 hectares. Os mapas de Erosividade da chuva, Erodibilidade do solo, fator topográfico, uso e ocupação do solo e práticas conservacionistas foram elaborados em ambiente de Sistema de Informação Geográfica (SIG) a partir de dados do programa netErosividade SP, mapa de solos do Estado de São Paulo, do Modelo Digital de Elevação do Terreno (MDE) - Projeto TOPODATA - e de imagens do satélite LANDSAT-8, respectivamente. Foram determinados o Potencial Natural de Erosão (PNE), a perda média anual de solo, as subclasses de capacidade de uso do solo e a adequação agronômica das terra... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Water erosion is the main factor of soil degradation in rural areas. The process of soil loss is influenced by factors such as rainfall, natural characteristics of the soil in degrading itself, topographic features and the action of man through the use and occupation of the soil and conservationist practices, which can accelerate or reduce the process. The present study aimed to estimate soil losses by erosion, through the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE), to evaluate the degradation degree of the watershed of Anhumas stream, located among the municipalities of Anhembi, Bofete and Botucatu, State of São Paulo. The study area is located geographically between the coordinates 48° 19' 37' to 48° 16' 13' of W Gr. longitude and 22° 59' 59' to 22° 54' 30' of S latitude, with an area of 2,649.66 hectares. The maps of rainfall Erosivity, soil Erodibility, topographic factor, use and occupation of soil, and soil conservation practices were elaborated in a Geographic Information System (GIS) from datas of the software netErosividade SP, soil map of the State of São Paulo, Digital Model of Elevation (DEM), - TOPODATA Project - and images of the LANDSAT-8 satellite, respectively. Was determined the Natural Potential for Erosion (NPE), the average annual soil loss, the subclasses of soil use capacity and the agronomic adequacy of lands of the Anhumas stream. The largest portion of the NPE is at the acceptable limit of possible losses, the areas with more critical potential, practically restricted to the more sloping portion and with higher Erosivity rate. Soil losses through the RUSLE model evidenced that the erosion process results of the interaction of abiotic (intrinsic of enviroment) and biotic factors (antropic action), but it was more influenced by Factor C (use and occupation of soil), mainly due to the influence of native vegetation and Permanent Preservation Areas (PPA). ... / Mestre

O uso indiscriminado de inseticidas pode causar a contaminação do ambiente, afetando o solo, o ar e as águas superficiais e subterrâneas. Um dos organofosforados mais utilizados no Brasil é o Malathion, com ampla utilização na agricultura e uso domiciliar, bem como em programas de saúde pública no controle de vetores de doenças. Em ambientes sujeitos a pressão seletiva de agrotóxicos, os alelos conferem resistência a inseticidas tendem a aumentar sua frequência. Dados obtidos no estudo com Zaprionus indianus confirmam a presença de um locus marcador para ambientes expostos ao Malathion, conferindo a essa espécie numerosas possibilidades de uso como bioindicador para monitorar o uso excessivo. 0 presente estudo, teve como objetivo: ampliar o conhecimento sobre a ocorrência e a sobrevivência de Z. indianus, submetidas ao bioensaio com Malathion, analisar a atividade enzimática e a inibição por Malathion. Os indivíduos coletados em Uberlândia, apresentaram o maior número e a maior diferenciação da proporção sexual. Não houve diferença significativa estatisticamente no padrão de resistência ao Malathion, quanto a sobrevivência dos indivíduos de Z. indianus, entre as localidades estudadas. O conjunto de dados obtidos nesse trabalho reforça a premissa que Z. indianus, aparece em grande abundância dentro das comunidades de drosofilídeos coletadas em áreas do Bioma Cerrado. Apresenta também, aspectos enzimáticos na inibição por Malathion, os quais poderão auxiliar no direcionamento de estudos futuros, ligados à avaliação de risco ecológico pela contaminação de inseticidas no ambiente urbano. / The indiscriminate use of insecticides can cause contamination of the environment, affecting soil, air and surface and groundwater. One of the most organophosphorus insecticide widely used in Brazil is the malathion one, which is employed in agriculture and domestic, as well as in control of disease’s vector into public health. In environments subject to selective pressure of pesticides, alleles confer resistance to insecticides tend to increase their frequency. Data obtained in the study with Zaprionus indianus confirm the presence of a marker locus for environments exposed to Malathion, giving this species numerous possibilities of use as a bioindicator to monitor overuse. The objective of this study was to increase knowledge about the occurrence and survival of Zaprionus indianus, submitted to the bioassay with Malathion, to analyze the enzymatic activity and inhibition by Malathion. The individuals collected in Uberlândia, presented the greatest number and the greatest differentiation of the sexual proportion. There was no statistically significant difference in the pattern of resistance to Malathion, as the survival of individuals of Z. indianus, among the studied localities. The set of data obtained in this work reinforces the premise that Z. indianus appears in great abundance within the communities of drosofilídeos collected in areas of the Cerrado Biome. It also presents enzymatic aspects in inhibition by Malathion, which may help in the direction of future studies, linked to the ecological risk assessment by the contamination of insecticides in the urban environment.

Ecologia é definida como a ciência responsável por estudar as distribuições e abundância dos organismos vivos no mundo, diante de fatores químicos, físico e biológicos. Assim, é de suma importância entender como as diferentes variantes dentro do meio ambiente influenciam no desenvolvimento dos organismos, e como as alterações ambientais afetam essa dinâmica de interações dos mesmos. Ecossistemas ripários conseguem apresentar uma variedade ainda maior de enfoques por caracterizarem faixas de transição entre ecossistemas terrestres e aquáticos, evidenciando assim aspectos ecológicos únicos da relação entre eles. O objetivo desse projeto é possibilitar e/ou facilitar a abordagem de temas acerca da Ecologia de Ecossistemas Ripários (EER) dentro da faixa escolar entre o Ensino Fundamental II e Médio, por meio de cenários ecológicos estudados pelo Grupo de Pesquisa em Ecologia de Ecossistemas Ripários, transpostos de forma didática. Para que essa transformação do conhecimento seja possível, o estudo utiliza o conceito de transposição didática, que representa a transformação dos saberes científicos em saberes escolares. A transposição didática serve de guia para a análise dos conteúdos publicados pelo Grupo de Pesquisa em Ecologia de Ecossistemas Ripários, corroborando na divulgação dos estudos do grupo para diferentes níveis escolares. Tais estudos representam situações diversas com alterações de relevo, conservação, tipo de cobertura vegetal, estágios de recuperação, qualidade da água, atividades de entorno, entre outros aspectos, que poderão ser associados às características de interesse trabalhadas pelo(a) professor(a) e ao conteúdo pertinente ao nível escolar em questão. Indo além, e pensando na acessibilidade, também é possível que o conteúdo de interesse seja impresso pelo(a) professor(a), para casos onde a interação no ambiente virtual não seja possível. Espera-se que, apesar de ser um assunto complexo, a transposição didática consiga aproximar os conhecimentos científicos em ecologia ao ensino básico, a fim de sensibilizar desde menores faixas etárias, sobre a importância da conservação desses ambientes, e que ela seja uma plataforma transversal, deixando os conceitos mais complexos ou simples, de acordo com a demanda dos interessados. / Ecology is defined as the science responsible for studying the distributions and abundance of living organisms in the world, faced with chemical, physical and biological factors. Thus, it is extremely important to understand how the different variants within the environment influence the development of organisms, and how environmental changes affect the dynamics of their interactions. Riparian ecosystems can present an even wider variety of approaches by characterizing transitional ranges between terrestrial and aquatic ecosystems, and then revealing unique ecological aspects of the relationship between them. The objective of this project is to enable and / or facilitate the approach of themes related to the Ecology of Riparian Ecosystems (ERE) within the school range between elementary and high education through ecological scenarios studied by the Ecology of Riparian Ecosystems Research Group, transposed in a didactic way. In order for this transformation of knowledge to be possible, the study uses the concept of didactic transposition, which represents the transformation of scientific into scholarly knowledge. The didactic transposition serves as a guide for the analysis of the contents published by the Ecology of Riparian Ecosystems Research Group, corroborating in the dissemination of the studies of the group to different scholar levels. These studies represent diverse situations with alterations of terrain, conservation, type of vegetation cover, recovery stages, water quality, environmental activities, among other aspects, which may be associated with the characteristics of interest worked by the teacher and the pertinent content at the level of schooling she or he work with. Going beyond, and thinking about accessibility, is also possible that the content of interest gets printed by the teacher, in cases where interaction with the virtual environment is not possible. It is hoped that, despite being a complex subject, the didactic transposition will be able to bring the scientific knowledge in ecology closer to basic education, in order to raise awareness of the importance of conservation of these environments, and leaving the concepts more complex or simple, according to the demand of the interested ones.

Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. Departamento de Ciência da Computação, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-10-13T21:48:07Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_TerraMEHPAArquitetura.pdf: 2229605 bytes, checksum: 6a19970777783ab27d9d0b5e71017f05 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-10-15T16:03:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_TerraMEHPAArquitetura.pdf: 2229605 bytes, checksum: 6a19970777783ab27d9d0b5e71017f05 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-15T16:03:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_TerraMEHPAArquitetura.pdf: 2229605 bytes, checksum: 6a19970777783ab27d9d0b5e71017f05 (MD5) Previous issue date: 2014 / O contínuo aumento da complexidade dos modelos ambientais pode demandar o uso de múltiplos paradigmas de modelagem para descrever as interações entre sociedade e natureza. Além disto, o crescente volume de dados e de cálculos utilizados nestes modelos exige que as simulações tirem máximo proveito do paralelismo de hardware existente em arquiteturas multiprocessador e multicomputador. Neste contexto, este trabalho apresenta e avalia uma abordagem para o desenvolvimento e simulação de modelos ambientais concorrentes e baseados em múltiplos paradigmas. O objetivo principal é gerar simulações escaláveis e o objetivo secundário é produzir modelos concorrentes flexíveis. Isto é, modelos que possam ser facilmente verificados e evoluídos. A abordagem proposta consiste na tradução automatizada do código anotado do modelo sequencial em um código paralelo passível de ser executado por uma máquina virtual, cujo modelo de concorrência e mecanismo para balanceamento de carga independam dos paradigmas de modelagem utilizados. Para implementar esta abordagem, a plataforma de modelagem e simulação ambiental TerraME foi estendida de duas formas, dando origem a plataforma TerraME HPA (High Perfomance Architecture). Primeiro, a ela foi adicionada um pré-processador que traduz o código anotado dos modelos em programas concorrentes na linguagem de programação Lua. Depois, o interpretador Lua originalmente distribuído com o TerraME foi substituído pelo interpretador MOOM, também desenvolvido neste trabalho. O MOOM utiliza o mecanismo de bag-of-tasks para executar funções Lua em paralelo. Desta forma, ele reduz o nível de concorrência programado pelos modeladores e distribui a carga de trabalho das simulações entre os processadores disponíveis em hardware. Finalmente, vários benchmarks selecionados na literatura foram utilizados para avaliar o desempenho e a escalabilidade de diferentes plataformas de programação concorrente na linguagem Lua (ALua, Lane, Luaproc e MOOM) e de diferentes plataformas destinadas ao desenvolvimento simulações ambientais de alto desempenho: TerraME HPA, Repast HPC e D-MASON versões 1.5 e 2.1. Os resultados evidenciam que, quando comparados aos trabalhos correlatos, o interpretador MOOM e a plataforma TerraME HPA apresentaram uma escalabilidade muito boa em todos os cenários avaliados. As aplicações Lua resultantes desta abordagem são flexíveis, pois ao ignorar as anotações, os interpretadores permitem que elas sejam verificadas e evoluídas sequencialmente. ________________________________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The continuous increase in the complexity of environmental models can require the use of multiple modeling paradigms to describe the interactions between society and nature. Moreover, the growing volume of data and calculations used in these models requires that the simulations take full advantage of existing hardware parallelism on multiprocessor and multicomputer architectures. In this context, this paper presents and evaluates an approach to the development and simulation of concurrent environmental models based on multiple paradigms. The main objective is to generate scalable simulations and the secondary objective is to produce flexible concurrent models. That is, models which can be easily verified and extended. The proposed approach consists in performing the automated translation of the annotated code from the sequential model into a parallel code that can be executed by a virtual machine, which concurrency model and mechanism for load balancing are independent of the modeling paradigms used in the models. To implement this approach, the modeling and simulation platform TerraME was extended in two ways, giving rise to the TerraME HPA (High Perfomance Architecture) platform. First, it was added a pre-processor that translates the annotated codes into concurrent programs on the Lua programming language. Then, the Lua interpreter originally distributed with TerraME was replaced by the interpreter MOOM, also developed in this work. The MOOM uses the bag-of-tasks mechanism to run Lua functions in parallel. Thus, it reduces the level of concurrency programmed by modelers and distributes the simulation workload among the processors available in hardware. Finally, a number of benchmarks selected from literature were used to evaluate the performance and scalability of different platforms for concurrent programming in Lua (ALUA, Lane, Luaproc, and MOOM) and of different platforms for the development of high performance environmental simulations: TerraME HPA, Repast HPC and D-MASON versions 1.5 and 2.1. The results show that, when compared to related work, the interpreter MOOM and the platform TerraME HPA presents very good scalability in all evaluated scenario. The Lua applications resulting from this approach are flexible, because ignoring the annotations inserted in their codes, interpreters allow them to be verified and evolved sequentially.

Orientadora : Profª. Drª. Daniela Neuffer / CoorientadorA : Profª. Drª. Tânia Mara Pereira Marques / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial/ SENAI/ Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 05/08/2014 / Inclui referências / Resumo: O conhecimento sobre os processos dos sistemas de abastecimento de água (SSA's), dos tipos e perdas existentes no abastecimento de água e das ferramentas de automação, são essenciais para o entendimento das possibilidades de melhorias do desempenho desses sistemas. No saneamento, os principais atrativos para se justificar o investimento em automação residem na melhoria da qualidade do tratamento e distribuição de água, por meio do monitoramento e controle em tempo real, redução de custos operacionais, como produtos químicos e substituição da operação nas unidades por operação remota, além da possibilidade de gerenciamento de energia elétrica consumida, de medições precisas dos volumes de água produzida e distribuída e do controle das variáveis de processo, como pressão, nível e vazão. Entretanto as maiores dificuldades encontradas em um (SSA), residem na quantidade de água perdida e no impacto ambiental gerado, tanto na necessidade de construção de novos sistemas de abastecimento, como nos danos provocados por vazamentos e rompimentos. Para redução destes fatores, foi proposto um estudo de caso avaliativo em um sistema de abastecimento da SANEPAR em Curitiba - PR, Centro de Reservação (CR) Portão, antes e após o advento da automação, visando validar o controle de pressão automatizada via set point de pressão, que possibilitam o controle da variação de velocidade dos conjuntos moto bomba (CMB's) acionados por conversores de frequência. Ao se controlar a pressão num segmento da rede com o uso de conversores de frequência, quando as pressões tendem a aumentar nos pontos críticos, os conversores de frequência se ajustam ao set point de pressão do Controlador Lógico Programável (CLP), variando a velocidade dos CMB's, buscando manter a pressão requerida, ligando ou desligando bombas complementares. Este estudo de caso demonstrou o ganho proporcionado pelo controle de pressão automatizado, tanto na redução de perdas de água, redução de manutenções nas redes de distribuição, como na redução do gasto de energia elétrica e visa a melhoria continua dos processos, colaborando para otimizar o sistema de abastecimento, minimizando possíveis falhas, danos ambientais e financeiros. Palavras-chave:CLP,SSA,CMB,CR,set point,telemetria / Abstract: The knowledge about the processes of water supply systems (WSS's), and types of existing losses in water supply and automation tools are essential for understanding the possibilities for improvement of the performance of these systems. In sanitation, the main attractions to justify the investment in automation reside in improving the quality of treatment and distribution of water, through monitoring and control in real time, reducing operational costs, such as chemicals and replacement of operating units by remote operation, and the possibility of managing electricity consumed, accurate measurements of the volume of water produced and distributed, and control of process variables such as pressure, level and flow. However the greatest difficulties encountered in one (WWS), reside in the amount of water lost and the environmental impact, both in the need to build new supply systems, as the damage from leaks and ruptures. To reduce these factors, we propose an evaluative case study in SANEPAR water suply system, Curitiba - PR, Center Reservation (CR) Portão, before and after the advent of automation, aimed at validating the automated pressure control with set point pressure, enabling control of the speed variation of the motor pump sets (MPS's) driven by frequency converters. By controlling the pressure in a network segment using frequency converters, when pressures tend to increase the critical points, frequency converters adjust the set point pressure of Programmable Logic Controller (PLC), varying the speed of MPS's, seeking to maintain the required pressure by turning on or turning off additional pumps. This case study demonstrated the gain provided by the automated pressure control, either to reduce water losses, reduction of maintenance in distribution networks, such as the reduction of the electric power source and aims at continuous improvement of processes, helping to optimize supply system, minimizing potential failures, environmental and financial damage. Keywords: CLP, WSS, MPS, CR, set point, telemetry