Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-04-11T20:03:39Z No. of bitstreams: 1 HelioTakashiMacielDeFarias_TESE.pdf: 11521263 bytes, checksum: 7b0ec228087009b7581596a6b8e9dbc8 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-04-16T19:22:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 HelioTakashiMacielDeFarias_TESE.pdf: 11521263 bytes, checksum: 7b0ec228087009b7581596a6b8e9dbc8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-16T19:22:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HelioTakashiMacielDeFarias_TESE.pdf: 11521263 bytes, checksum: 7b0ec228087009b7581596a6b8e9dbc8 (MD5) Previous issue date: 2017-12-18 / O Planejamento Urbano precisa lidar, neste início do século XXI, com espaços constituídos por uma tessitura de sistemas complexos, de ordem social, econômica, cultural, tecnológica e ecológica, interligados e interdependentes, cujo funcionamento é dependente de recursos naturais e humanos escassos e desigualmente distribuídos. Tendo em consideração o contexto contemporâneo de transformação tecnológica e aprofundamento das relações globais, nos chama a atenção o descompasso entre, por um lado, o uso de tecnologias da informação avançadas dentro das práticas e da pesquisa em Planejamento Urbano, e por outro, a integração destas ao ensino de Planejamento Urbano. Este trabalho aborda o processo de formação profissional do planejador urbano – mais especificamente, o arquiteto e urbanista, titulação característica do sistema de ensino superior do Brasil – em sua relação com as ferramentas disponibilizadas pelas Tecnologias da Informação (TI). Buscou-se, neste estudo, compreender os mecanismos de inserção de tecnologias computacionais avançadas em práticas pedagógicas de arquitetura e urbanismo, de forma a orientar a construção de um instrumento de projeto instrucional, voltado para a integração de conhecimentos tecnológicos, pedagógicos e de conteúdo em atividades de ensino de Planejamento Urbano. Este estudo consiste de reflexões sobre a literatura que aborda a pedagogia no ensino superior, em particular no que diz respeito nas práticas de ensino de Arquitetura e Urbanismo; de um levantamento das tecnologias computacionais avançadas utilizadas na prática e pesquisa em Planejamento Urbano; da construção do instrumento para projeto instrucional de integração de conhecimentos tecnológicos, pedagógicos e de conteúdos em Planejamento Urbano; e no projeto, implementação e avaliação de dois experimentos de integração tecnológica realizados a partir do uso deste instrumento. Os experimentos constaram da modelagem procedural e paramétrica de uma fração urbana real, e da simulação urbana das transformações de uso do solo em uma situação hipotética. Estes modelos foram implementados na forma de intervenções transversais nos ateliers de Projeto Integrado do sexto e sétimo período do curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, a partir de métodos pedagógicos de aprendizagem situada, com elementos derivados da teoria da aprendizagem experiencial e do construcionismo. As atividades foram avaliadas utilizando métodos mistos qualitativos e quantitativos organizados através de questionários aplicados com os participantes dos experimentos de integração tecnológica. Observamos que foi viável trabalhar no ensino de graduação com ferramentas tecnológicas que representam campos de inovação avançada nas práticas de planejamento urbano, sem a necessidade de deslocamento de recursos excepcionais ou de mudanças profundas na macroestrutura curricular vigente. O produto construído pelos alunos e os dados levantados em questionários demonstram que as ferramentas tecnológicas propiciaram boas condições de engajamento dos alunos nas atividades, forneceram auxílio de produção às tarefas propostas, e ao fazê-lo, suscitaram a construção de novas perspectivas, conhecimentos, e a emergência de novos paradigmas para o processo de planejamento e projeto. As metodologias de aprendizagem situada e experiencial tiveram maior sucesso na medida em que se aproximaram mais do contexto dos alunos e da realidade de planejamento e projeto sobre a qual pretendem agir. Consideram-se como possíveis desdobramentos da pesquisa a incorporação das atividades no curso de Arquitetura e Urbanismo, a extensão dos experimentos para outras tecnologias, o aprofundamento e revisão do instrumento de projeto instrucional, e sua disponibilização pública na forma de uma base de dados online. / Urban planning in the 21st century needs to manage spaces built on a network of interlinked and interdependent social, economic, cultural, technological and ecologic complex systems, which depend on scarce and unevenly distributed natural and human resources. Within the contemporary context of technologic change and strengthening global relations, we are challenged by the perception of a rift between the ubiquitous adoption of new technologies in urban planning practices and these technologies’ absence within urban planning education activities. This thesis takes on the process of professional training for urban planning – and specifically, the training of architect-urban planners, as produced by the Brazilian higher education curricula – and its relationship with Information Technology (IT) tools. We sought to understand the mechanisms of advanced computer technology insertion into pedagogical practices in architecture and urban planning, so as to guide the construction of an instructional design instrument, aimed at the integration of technologic, pedagogical and content knowledge in urban planning education activities. This study consists of reflections on the literature regarding higher education pedagogy, especially concerning teaching practices for architecture and urban planning; of a mapping effort directed at advanced computational technologies employed in urban planning practice and research; of the construction of the aforementioned instructional design instrument for the integration of technologic, pedagogical and content knowledge in urban planning; and in the design, implementation and assessment of two technologic integration experiments built on this instructional design instrument. The experiments consisted of the procedural and parametric modeling of an actual urban space, and the urban simulation of land use changes within a hypothetical situation. These models were implemented in the form of transversal interventions within integrated design studios pertaining to the sixth and seventh semesters of the architecture and urban planning program in Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal/Brazil. These were based on situated learning methods as well as elements of experiential learning and construcionism, The activities were assessed through mixed qualitative and quantitative methods, through written queries directed at the experiments’ participants. We observed the viability of working in a higher education context with advanced technological tools that represent innovations in the domain of urban planning, without needing to procure exceptional resources of effect deep changes in the existing curriculum framework. The student’s experimental product and the data collected from queries demonstrate that the IT tools provided good engagement levels among learners, offered production aids in task execution, and through this, brought about the construction of new perspectives and knowledge, and the emergence of new design and planning paradigms. Our applied situated and experiential learning methods achieved greater success as they approached the student’s actual context and their real planning and design targets. We envision the possibility for adoption of these activities into the Architecture and Urbanism teaching practices, for the extension of the experiments into applying other technologies, and for the revision and further development of the instructional design instrument, as well as its publication in the form of an openly accessible online database.

O desenvolvimento das cidades freqüentemente propicia o aparecimento de empreendimentos de grande porte que, juntamente com o aumento da população e dos veículos, causam impactos nos sistemas de transportes. Dado que há fortes indícios que a localização e o porte destes empreendimentos, aqui denominados de pólos geradores de viagens (ou PGVs), seja influenciado pela presença de outros PGVs, o objetivo deste trabalho foi avaliar esta hipótese em uma cidade média brasileira, através de duas vertentes da análise espacial: a estatística espacial e a modelagem espacial baseada na comparação de informações oriundas de diferentes entidades espaciais. Foram utilizados conceitos de análise exploratória de dados espaciais, tais como o índice e o diagrama de espalhamento de Moran, para a delimitação de regiões similares, divididas de modo a indicar pontos de associação espacial, em relação a uma variável analisada. Em seguida, a modelagem espacial foi feita com uma adaptação da técnica de cellular automata, usando redes neurais artificiais. Dois modelos foram propostos e aplicados em um estudo de caso na cidade de Campinas, São Paulo, com base em diferentes variáveis. No primeiro modelo, somente variáveis representativas da ocupação comercial foram consideradas, enquanto que, no segundo modelo, foram introduzidas também variáveis caracterizando a infra-estrutura viária. Os resultados permitem observar um bom desempenho dos modelos, em particular na fase de validação. As projeções futuras obtidas com os modelos, no entanto, não parecem caracterizar adequadamente o surgimento, que seria naturalmente esperado, de novos pólos comerciais ao redor dos shopping centers estudados. Essa limitação foi surpreendentemente mais evidente no caso do modelo com variáveis de infra-estrutura viária. / The development of cities often leads to the development of large business areas. Those areas, together with the growth of population and vehicles figures in the entire urban area, produce several impacts in the transportation systems. Given the evidences that the location and size of new trip generators (TG\'s) may be strongly influenced by existing TG\'s, the objective of this study was to evaluate that hypothesis in a brazilian medium-sized city. Two branches of spatial analysis were explored in the present study while dealing with different sources of spatial information. They were: spatial statistics and spatial modeling. Firstly, concepts of exploratory spatial data analyses (ESDA), like Moran\'s I index and scatterplot, were used to characterize regions of similar behavior in terms of particular variables. Secondly, spatial modeling was carried out using cellular automata concepts and artificial neural networks. Two models were proposed and applied in a case study carried out in the city Campinas, São Paulo, based on different variables. In the first model, only variables representing commercial land use were considered, while in the second model variables representing the transportation infrastructure supply were also added. The results found indicate a good performance of the models, particularly in the validation process. Their future projections, however, are apparently not able to represent the development of new commercial activities that would be naturally expected around the shopping malls investigated. Although that limitation was observed in both models, it was surprisingly more evident in the case of the model with variables of transportation infrastructure.

O desenvolvimento das cidades freqüentemente propicia o aparecimento de empreendimentos de grande porte que, juntamente com o aumento da população e dos veículos, causam impactos nos sistemas de transportes. Dado que há fortes indícios que a localização e o porte destes empreendimentos, aqui denominados de pólos geradores de viagens (ou PGVs), seja influenciado pela presença de outros PGVs, o objetivo deste trabalho foi avaliar esta hipótese em uma cidade média brasileira, através de duas vertentes da análise espacial: a estatística espacial e a modelagem espacial baseada na comparação de informações oriundas de diferentes entidades espaciais. Foram utilizados conceitos de análise exploratória de dados espaciais, tais como o índice e o diagrama de espalhamento de Moran, para a delimitação de regiões similares, divididas de modo a indicar pontos de associação espacial, em relação a uma variável analisada. Em seguida, a modelagem espacial foi feita com uma adaptação da técnica de cellular automata, usando redes neurais artificiais. Dois modelos foram propostos e aplicados em um estudo de caso na cidade de Campinas, São Paulo, com base em diferentes variáveis. No primeiro modelo, somente variáveis representativas da ocupação comercial foram consideradas, enquanto que, no segundo modelo, foram introduzidas também variáveis caracterizando a infra-estrutura viária. Os resultados permitem observar um bom desempenho dos modelos, em particular na fase de validação. As projeções futuras obtidas com os modelos, no entanto, não parecem caracterizar adequadamente o surgimento, que seria naturalmente esperado, de novos pólos comerciais ao redor dos shopping centers estudados. Essa limitação foi surpreendentemente mais evidente no caso do modelo com variáveis de infra-estrutura viária. / The development of cities often leads to the development of large business areas. Those areas, together with the growth of population and vehicles figures in the entire urban area, produce several impacts in the transportation systems. Given the evidences that the location and size of new trip generators (TG\'s) may be strongly influenced by existing TG\'s, the objective of this study was to evaluate that hypothesis in a brazilian medium-sized city. Two branches of spatial analysis were explored in the present study while dealing with different sources of spatial information. They were: spatial statistics and spatial modeling. Firstly, concepts of exploratory spatial data analyses (ESDA), like Moran\'s I index and scatterplot, were used to characterize regions of similar behavior in terms of particular variables. Secondly, spatial modeling was carried out using cellular automata concepts and artificial neural networks. Two models were proposed and applied in a case study carried out in the city Campinas, São Paulo, based on different variables. In the first model, only variables representing commercial land use were considered, while in the second model variables representing the transportation infrastructure supply were also added. The results found indicate a good performance of the models, particularly in the validation process. Their future projections, however, are apparently not able to represent the development of new commercial activities that would be naturally expected around the shopping malls investigated. Although that limitation was observed in both models, it was surprisingly more evident in the case of the model with variables of transportation infrastructure.