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Otimização do processo de aprendizagem da estrutura gráfica de Redes Bayesianas em BigDataFRANÇA, Arilene Santos de 20 February 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A automação na gestão e análise de dados tem sido um fator crucial para as empresas que necessitam de soluções eficientes em um mundo corporativo cada vez mais competitivo. A explosão do volume de informações, que vem se mantendo crescente nos últimos anos, tem exigido cada vez mais empenho em buscar estratégias para gerenciar e, principalmente, extrair informações estratégicas valiosas a partir do uso de algoritmos de Mineração de Dados, que comumente necessitam realizar buscas exaustivas na base de dados a fim de obter estatísticas que solucionem ou otimizem os parâmetros do modelo de extração do conhecimento utilizado; processo que requer computação intensiva para a execução de cálculos e acesso frequente à base de dados.
Dada a eficiência no tratamento de incerteza, Redes Bayesianas têm sido amplamente utilizadas neste processo, entretanto, à medida que o volume de dados (registros e/ou atributos) aumenta, torna-se ainda mais custoso e demorado extrair informações relevantes em uma base de conhecimento. O foco deste trabalho é propor uma nova abordagem para otimização do aprendizado da estrutura da Rede Bayesiana no contexto de BigData, por meio do uso do processo de MapReduce, com vista na melhora do tempo de processamento. Para tanto, foi gerada uma nova metodologia que inclui a criação de uma Base de Dados Intermediária contendo todas as probabilidades necessárias para a realização dos cálculos da estrutura da rede. Por meio das análises apresentadas neste estudo, mostra-se que a combinação da metodologia proposta com o processo de MapReduce é uma boa alternativa para resolver o problema de escalabilidade nas etapas de busca em frequência do algoritmo K2 e, consequentemente, reduzir o tempo de resposta na geração da rede. / Automation at data management and analysis has been a crucial factor for companies which need efficient solutions in an each more competitive corporate world. The explosion of the volume information, which has remained increasing in recent years, has demanded more and more commitment to seek strategies to manage and, especially, to extract valuable strategic informations from the use of data mining algorithms, which commonly need to perform exhausting queries at the database in order to obtain statistics that solve or optimize the parameters of the model of knowledge discovery selected; process which requires intensive computing to perform calculations and frequent access to the database. Given the effectiveness of uncertainty treatment, Bayesian networks have been widely used for this process, however, as the amount of data (records and/or attributes) increases, it becomes even more costly and time consuming to extract relevant information in a knowledge base. The goal of this work is to propose a new approach to optimization of the Bayesian Network structure learning in the context of BigData, by using the MapReduce process, in order to improve the processing time. To that end, it was generated a new methodology that includes the creation of an Intermediary Database, containing all the necessary probabilities to the calculations of the network structure. Through the analyzes presented at this work, it is shown that the combination of the proposed methodology with the MapReduce process is a good alternative to solve the scalability problem of the search frequency steps of K2 algorithm and, as a result, to reduce the response time generation of the network.
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Modelagem da disponibilidade de uma unidade geradora da UHE-TucuruíMOREIRA, Pedro Igor Carvalho 04 July 2013 (has links)
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Previous issue date: 2013 / Com o advindo do marco regulatório do Setor Elétrico Brasileiro, a partir de 2004, os agentes
que atuam neste mercado têm experimentado um acirramento nas disputas por novos
negócios, evidenciando um aumento de competitividade. A Disponibilidade dos Ativos
Físicos e os Custos com Manutenção se apresentam como os pontos chave para a
competitividade dos agentes. O presente trabalho tem por objetivo apresentar uma
metodologia de Análise de Disponibilidade de Sistemas Reparáveis, durante as etapas de
projeto ou de operação do sistema, contemplando a mensuração dos Custos com Manutenção
versus o Desembolso com Aquisição para um nível esperado de desempenho. A metodologia
para a Análise de Disponibilidade sugerida se utiliza da construção do Diagrama de Blocos do
Sistema com respectivas descrições funcionais, exportação das informações para o formato de
Árvore de Sucesso, composta de portas lógicas dos tipos "E" e "OU" as quais caracterizam
um subsistema integrante do sistema principal. O analista pode reavaliar a topologia do
sistema, agregando ou retirando redundâncias com a finalidade de ajustar o desempenho do
projeto aos requisitos de Disponibilidade, Custo de Aquisição e Custos de Manutenção. Como
resultados do trabalho foram identificadas lacunas normativas que definem a forma de
controle do desempenho dos ativos, estabelecida uma sistemática de integração entre técnicas
de modelagem de confiabilidade e disponibilidade, estabelecidos e incorporados indicadores
de desempenho de Manutenção Programada em um agente do mercado, foram modelados e
discutidos diferentes cenários para um Sistema de Circulação de Óleo de Mancal e foi
aplicado o modelo a toda uma Unidade Geradora Hidráulica por meio da implementação
computacional do modelo aos componentes críticos dos principais sistemas. / Since 2004, the regulatory rules in the Brazilian Electricity Sector has changed. The agents
who act in this market have experienced a rise in new business disputes, showing an increase
in competitiveness. The availability of physical assets and maintenance costs are presented as
key points of these agents competitiveness. This work aims to present a methodology of
Availability Analysis of Repairable Systems during the design or operational phases, covering
the measurement of maintenance costs versus the acquisition costs to an expected
performance level. The suggested methodology takes the System Block Diagram and exports
to the Successful Tree Analysis format, composed by logic gates "AND" and "OR" where
each represents a subsystem in the main system. The analyst may re-evaluate the system's
topology, adding or removing redundancies in order to adjust the performance to the
requirements of availability, acquisition and maintenance costs. As results of this work were
identified gaps in the standards rules which defines how to control the assets performance,
was established a systematic integration of modeling techniques for reliability and
availability, performance indicators of Scheduled Maintenance were incorporated, different
scenarios were modeled for an Oil Circulation System and was applied to an entire Hydraulic
Generating Unit by modeling the critical components in the main systems.
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Green markov - uma abordagem híbrida de política markoviana e simulação discreta para planejamento de alocação de usuários em redes macro-femtoCARDOSO, Jorge Amaro de Sarges 31 October 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso da comunicação de voz e dados através de dispositivos móveis vem aumentando significativamente nos últimos anos. Tal expansão traz algumas dificuldades inerentes, tais como: ampliação constante de capacidade das redes e eficiência energética. Neste contexto, vem se consolidando o conceito de Green networks, que se concentra no esforço para economia de energia e redução de CO2. Neste sentido, este trabalho propõe validar um modelo de uma política baseado em processo markoviano de decisão, visando a otimizar o consumo de energia, QoS e QoE, na alocação de usuários em redes macrocell e femtocell. Para isso o modelo foi inserido no simulador NS-2, aliando a solução analítica markoviana à flexibilidade característica da simulação discreta. A partir dos resultados apresentados na simulação, a política obteve uma economia significativa no consumo energético, melhorando a eficiência energética em até 4%, além de melhorar a qualidade de serviço em relação às redes macrocell e femtocell, demonstrando-se eficaz, de modo a alterar diretamente as métricas de QoS e de QoE. / The use of voice and data communication via mobile devices has increased significantly in recent years. This expansion brings some difficulties such as: continuous expansion of network capacity and energy efficiency. In this context, has been consolidating the concept of Green Networks, which focuses on the effort to energy saving and CO2 reduction. Thus, this paper proposes validate a model of a policy based on Markov decision process to optimize energy consumption, QoS and QoE, in the allocation of macrocell and femtocell users in networks. For this the model was inserted into the network simulator NS-2, combining the Markov analytical solution to the characteristic flexibility of discrete simulation. From the results presented in the simulation, the policy obtained significant savings in energy consumption, improving energy efficiency by up to 4%, and improve the quality of service in relation to the macrocell and femtocell networks, demonstrating effective in order to directly change the metrics of QoS and QoE.
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Inferência do valor de mercado de lotes urbanos. Estudo de caso : município de São Carlos (SP)Ferraudo, Guilherme Moraes 13 November 2008 (has links)
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Previous issue date: 2008-11-13 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this dissertation we present a regression modelling proposal for modelling the market prices of urban batches at São Carlos city (SP), over the year of 2005. Usual regression modelling and survival techniques, with left censoring, are considered. A simulation study exames the coverage probabilities the asymptotic confidence for the parameters of the considered modelling. / Nesta disertação apresentaremos uma proposta de um modelo de equação de regressão representativa para a formação do valor de mercado dos lotes urbanos do município de São Carlos, SP, ano de 2005, visando à criação de Plantas de Valores Genéricos (PVG) utilizando as técnicas de: Modelos Lineares Usuais (erros normais e variância constante), estes
amplamente utilizados, e a Análise de Sobrevivência com censura à esquerda. Após o ajuste, as duas metodologias são comparadas e testadas num estudo de simulação onde examinamos a probabilidade de cobertura de alguns parâmetros envolvidos na regressão.
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Modelo logístico generalizado dependente do tempo com fragilidadeMilani, Eder Angelo 11 February 2011 (has links)
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Previous issue date: 2011-02-11 / Universidade Federal de Minas Gerais / Several authors have preferred to model survival data in the presence of covariates through the hazard function, a fact related to its interpretation. The hazard function describes as the instantaneous average of failure changes over time. In this context, one of the most used models is the Cox s model (1972), in which the basic supposition for its use is that the ratio of the failure rates, of any two individuals, are proportional. However, experiments show that there are survival data which can not be accommodated by the Cox s model. This fact has been determinant in the developing of several types of non-proporcional hazard models. Among them we mention the accelerated failure model (Prentice, 1978), the hybrid hazard model (Etezadi-Amoli and Ciampi, 1987) and the extended hybrid hazard models (Louzada-Neto, 1997 and 1999). Mackenzie (1996) proposed a parametric family of non-proportional hazard model called generalized time-dependent logistic model - GTDL. This model is based on the generalization of the standard logistic function for the time-dependent form and is motivated in part by considering the timeeffect in its setting and, in part by the need to consider parametric structure. The frailty model (Vaupel et al., 1979, Tomazella, 2003, Tomazella et al., 2004) is characterized by the use of a random effect, ie, an unobservable random variable, which represents information that or could not or were not collected, such as, environmental and genetics factors, or yet information that, for some reason, were not considered in the planning. The frailty variable is introduced in the modeling of the hazard function, with the objective of control the unobservable heterogeneity of the units under study, including the dependence of the units that share the same hazard factors. In this work we considered an extension of the GTDL model using the frailty model as an alternative to model data which does not have a proportional hazard structure. From a classical perspective, we did a simulation study and an application with real data. We also used a Bayesian approach to a real data set. / Vários autores têm preferido modelar dados de sobrevivência na presença de covariáveis por meio da função de risco, fato este relacionado à sua interpretação. A função de risco descreve como a taxa instantânea de falha se modifica com o passar do tempo. Neste contexto, um dos modelos mais utilizados é o modelo de Cox (1972) sendo que a suposição básica para o seu uso é que a razão das taxas de falhas, de dois quaisquer indivíduos, sejam proporcionais. Contudo, experiências mostram que existem dados de sobrevivência que não podem ser acomodados pelo modelos de Cox. Este fato tem sido determinante no desenvolvimento de vários tipos de modelos de risco não proporcional. Entre eles podemos citar o modelo de falha acelerado (Prentice, 1978), o modelo de risco híbrido (Etezadi-Amoli e Ciampi, 1987) e os modelos de risco híbrido estendido (Louzada- Neto, 1997 e 1999). Mackenzie (1996) propôs uma nova família paramétrica de modelo de risco não proporcional intitulado modelo de risco logístico generalizado dependente do tempo (Generalized time-dependent logistic model-GTDL). Este modelo é baseado na generalização da função logística padrão para a forma dependente do tempo e é motivado em parte por considerar o efeito do tempo em seu ajuste e, em parte pela necessidade de considerar estrutura paramétrica. O modelo de fragilidade (Vaupel et al., 1979, Tomazella, 2003, Tomazella et al., 2004) é caracterizado pela utilização de um efeito aleatório, ou seja, de uma variável aleatória não observável, que representa as informações que não podem ou não foram observadas, como por exemplo, fatores ambientais e genéticos, ou ainda informações que, por algum motivo, não foram consideradas no planejamento. A variável de fragilidade é introduzida na modelagem da função de risco, com o objetivo de controlar a heterogeneidade não observável das unidades em estudo, inclusive a dependência das unidades que compartilham os mesmos fatores de risco. Neste trabalho consideramos uma extensão do modelo GTDL utilizando o modelo de fragilidade como uma alternativa para ii modelar dados que não tem uma estrutura de risco proporcional. Sob uma perspectiva Clássica, fizemos um estudo de simulação e uma aplicação com dados reais. Também utilizamos a abordagem Bayesiana para um conjunto de dados reais.
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Probabilidade para o ensino mÃdio / Probability for high schoolJosà Nobre Dourado JÃnior 27 June 2014 (has links)
Este trabalho tem como objetivo introduzir os conceitos bÃsicos da Teoria das Probabilidades e apresentar noÃÃes sobre alguns modelos probabilÃsticos para o estudante do Ensino MÃdio.
Iniciaremos o trabalho apresentando no capÃtulo 1 as noÃÃes de experimento determinÃstico, experimento aleatÃrio, espaÃo amostral e eventos, seguidos de algumas definiÃÃes de Probabilidade, conceitos que constituem a base para essa
teoria. No capÃtulo 2 abordaremos os conceitos de Probabilidade Condicional e IndependÃncia de Eventos, apresentando alguns teoremas importantes que decorrem desses conceitos, bem como algumas de suas aplicaÃoes. No capÃtulo 3 apresentaremos
de maneira simples alguns modelos probabilÃsticos discretos bastante Ãteis por modelarem de forma eficaz um bom nÃmero de experimentos aleatÃrios contribuindo assim para o cÃlculo das probabilidades de seus resultados.
Por fim, no capÃtulo 4 serà apresentado o modelo probabilÃstico conhecido como DistribuiÃÃo de Poisson, que nos permite calcular a probabilidade de um evento ocorrer em um dado intervalo de tempo ou numa dada regiÃo espacial. / This work has as objective introduce the basic concepts of the Theory of Probabilities and present notions on some probabilistic models for the student of the High School.
We will begin the work presented in chapter I the notions of experiment deterministic, random experiment, sample space and events, followed by some definitions of Probability concepts that constitute the basis for this theory. In chapter II we will discuss the concepts of Conditional Probability and Independence of Events showcasing some important theorems that derive from these concepts, as well as some of its applications. In chapter III we will present in a simple way some probabilistic models discrete quite useful for shape effectively a good number of random experiments thus contributing to the calculation of the probabilities of its results.
Finally, in chapter IV will be presented the probability model known as Poisson distribution, which allows us to calculate the probability that an event will occur
in a given time interval or in a given spatial region.
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Distribuição preditiva do preço de um ativo financeiro: abordagens via modelo de série de tempo Bayesiano e densidade implícita de Black & Scholes / Predictive distribution of a stock price: Bayesian time series model and Black & Scholes implied density approachesNatália Lombardi de Oliveira 01 June 2017 (has links)
Apresentamos duas abordagens para obter uma densidade de probabilidades para o preço futuro de um ativo: uma densidade preditiva, baseada em um modelo Bayesiano para série de tempo e uma densidade implícita, baseada na fórmula de precificação de opções de Black & Scholes. Considerando o modelo de Black & Scholes, derivamos as condições necessárias para obter a densidade implícita do preço do ativo na data de vencimento. Baseando-se nas densidades de previsão, comparamos o modelo implícito com a abordagem histórica do modelo Bayesiano. A partir destas densidades, calculamos probabilidades de ordem e tomamos decisões de vender/comprar um ativo. Como exemplo, apresentamos como utilizar estas distribuições para construir uma fórmula de precificação. / We present two different approaches to obtain a probability density function for the stocks future price: a predictive distribution, based on a Bayesian time series model, and the implied distribution, based on Black & Scholes option pricing formula. Considering the Black & Scholes model, we derive the necessary conditions to obtain the implied distribution of the stock price on the exercise date. Based on predictive densities, we compare the market implied model (Black & Scholes) with a historical based approach (Bayesian time series model). After obtaining the density functions, it is simple to evaluate probabilities of one being bigger than the other and to make a decision of selling/buying a stock. Also, as an example, we present how to use these distributions to build an option pricing formula.
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PROBLEMA DE ALOCAÇÃO DE BERÇOS EM PORTOS GRANELEIROS COM RESTRIÇÕES DE ESTOQUE E CONDIÇÕES FAVORÁVEIS DE MARÉ / PROBLEM OF ALLOCATION OF CRADLES IN PORTS GRANARY SHIPS WITH SUPPLY RESTRICTIONS AND CONDITIONS FAVORABLE OF TIDEBarros, Victor Hugo 22 March 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010-03-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The problem of allocating berth positions for vessels in tidal grain port terminals is discussed in this work. A berth defines a specific location alongside a quay
where a ship loader is available for loading or unloading vessels, accommodating
only one vessel at time. In tidal ports, draft conditions depend on high tide conditions, since available depth under the low tide is not adequate to the movement
of ships. Some port terminals at the port complex of São Luís, Maranhão, are
associated to important transnational enterprises which maintain a strong control
over the stock level of their goods. Since the stock level sometimes depends on a
continuous process of consumption or production of grains, the decision making of
loading or unloading vessels must contemplate the amount of the grain stored in
the port yards. Therefore, a basic criterion for decision making is to give priority
to the vessels related to the most critical grain stock level. This paper presents
two integer linear programming models based on the transportation problem to
represent the discussed problem. Some problem instances could be solved by
a commercial solver. As an alternative to larger instances, which require large
running time, an implementation of Simulated Annealing (SA) and the algorithm
known as Population Training Algorithm for Linear Programming (PTA/LP) are
used to solve the problem. / O Problema de Alocação de Berços em Portos Graneleiros com Restrições de
Estoque e Condições Favoráveis de Maré é abordado neste trabalho. Um berço
define um local especifico ao longo do cais onde um carregador de navio está
disponível para carregar ou descarregar navios, acomodando apenas um navio por
vez. Em portos que sofrem a influência da variação das marés, as condições de
navegação dependem de condições favoráveis de maré, uma vez que a profundidade
na maré baixa restringe a movimentação de navios. Alguns terminais no complexo portuário de São Luís, Maranhão, estão associados a importantes empresas
multinacionais que mantêm um forte controle sobre os níveis de estoque de seus
produtos. Uma vez que o nível de estoque, por vezes, depende de um processo
contínuo de consumo ou produção de granéis, a tomada de decisão de carregar
ou descarregar navios deve levar em conta as cargas armazenadas nos pátios do
porto. Desta forma, um critério básico para tomadas de decisão é dar prioridade
aos navios relacionada aos níveis mais críticos de estoque. Este trabalho apresenta
dois modelos de programação linear baseado no problema de transporte para
representar o problema abordado. Algumas instâncias do problema puderam ser
resolvidas por um solver comercial. Como alternativa suas instâncias maiores, que
exigem grande tempo de execução, uma implementação do Simulated Annealing
(SA) e do algoritmo conhecido como Algoritmo de Treinamento Populacional para
Programação Linear (ATP/PL) são empregadas para resolução do problema.
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A abordagem de martingais para o estudo de ocorrência de palavras em ensaios independentes / The martingale approach to the study of occurrence of words in independent trialsMasitéli, Vanessa 07 April 2017 (has links)
Seja {Xn} uma sequência de variáveis aleatórias i.i.d. assumindo valores num alfabeto enumerável. Dada uma coleção de palavras finita, observamos esta sequência até o momento τ em que uma dessas palavras apareça em X1, X2, .....Neste trabalho utilizamos a abordagem de martingais, introduzida por Li (1980) e Gerber e Li (1981), para estudar o tempo de espera até que uma das palavras ocorra pela primeira vez, o tempo médio de τ e a probabilidade de uma palavra ser a primeira a aparecer. / Let {Xn} be a sequence of i.i.d. random variables talking values in an enumerable alphgabet. Given a finite collection of words, we observe this sequence till the moment τ at which one of these words appears as a run. In this work we apply the martingale approach introduced by Li (1980) and Gerber and Li (1981) in order to study the waiting time until one of the words occurs for the first time, the mean of τ and the probability of a word to be first on to appear.
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[en] INTRODUCTION TO COMBINATORICS / [pt] INTRODUÇÃO À ANÁLISE COMBINATÓRIARONALD COUTINHO PINTO 09 March 2015 (has links)
[pt] Este trabalho possui o intuito de desmistificar a dificuldade encontrada por professores e alunos no ensino e aprendizagem do tópico análise combinatória. A razão que motivou este trabalho foi o fato de que boa parte dos professores de matemática do ensino médio e últimas séries do ensino fundamental consideram a Análise Combinatória como algo complicado de ser ensinado; além da questão das dificuldades de entendimento por parte dos alunos que são induzidos à memorização de fórmulas e a aplicação das mesmas à resolução dos exercícios para compreenderem tal conteúdo. Inicialmente apresentaremos alguns conceitos que servirão como auxílio para que o professor possa trabalhar nas atividades propostas a serem desenvolvidas juntamente com os alunos. E ao longo do trabalho iremos falar de alguns tópicos abordados pela análise combinatória sem, inicialmente, mencionarmos fórmulas que servem apenas para serem memorizadas. O mais importante é fazer o aluno trabalhar um problema sugerido através do roteiro e dos conceitos que serão propostos e ao final de alguns exercícios, quando tal aluno tiver entendido tal conceito, ser anunciado a ele que acabou de aprender e entender o conceito em questão, ao invés de memorizar um determinado exercício ou outro, pois sabemos que desta forma, quando o aluno deparar-se com um novo problema, não será capaz de solucioná-lo. Dessa maneira, elaborou-se um roteiro na solução dos exercícios, ou seja, uma forma do professor trabalhar qualquer atividade proposta que envolva problemas de contagem em sala de aula. Enfim, buscou-se com esse trabalho, apresentar aos docentes, estratégias eficientes que podem ser utilizadas para o ensino de combinatória e ajudar os alunos a compreenderem melhor os problemas de contagem utilizando o raciocínio lógico e de contagem. / [en] This work has the intent to explain the difficulties found by teachers and student on teaching and learning combinatorics. The motivation of this work was the fact that most of the Mathematics Teachers of High School consider combinatorics as something complicated to be taught; contributing as well the fact that students are led to memorize the formulas and apply it on exercises so they can understand the subject. Initially we will show some concepts that will help the Teachers to work together with the students on the proposed activities. During the work, we will talk about Combinatorics topics without mentioning formulas that needs memorization only. The most important thing is to make the student work on a suggested problem following a guide and concepts shown and after finishing a few exercises, when the student will show the understanding of the concepts, the Teacher will tell him that he learned that concept, instead of memorizing a specific exercise. Because we know that not doing this, when this student faces a new problem, he will not be able to solve it. Thus it was elaborated a guide to solve exercises and that means a way that the Teacher can work with any proposed activity that has counting in it. Finally, it was sought with this work to show the scholars some efficient strategies that can be used on teaching Combinatorics and help the students to understand better the problems about counting, using logical reasoning and logical counting.
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