Muitos métodos de avaliação utilizados no atual Sistema Educacional não fornecem informações que dêem suporte para a aprendizagem. Da mesma forma, a maior parte dos ambientes computacionais de aprendizagem não dão a devida importância ao processo de avaliação e ao uso que pode ser feito com as informações coletadas a respeito do nível de conhecimentos do aprendiz. Conseqüentemente, estes ambientes não são capazes de responder, a qualquer momento, o que o aprendiz sabe ou não sabe. Conhecer o que o estudante sabe e o que ele não sabe é o primeiro passo para melhorar o processo de ensino-aprendizagem. Lacunas de aprendizagem causadas pela ausência de pré-requisitos contribuem para ampliar as dificuldades de aprendizagem. O ensino de habilidades metacognitivas de forma que o estudante tenha o controle da própria aprendizagem e a avaliação contínua com a respectiva realimentação são assenciais neste processo, de modo que o aprendiz aprenda a aprender. Este trabalho apresenta um modelo para avaliação e acompanhamento contínuo do nível de aquisição de conhecimentos do aprendiz. O modelo proporciona condições para o monitoramento detalhado do nível cognitivo e metacognitivo do aprendiz por parte de todos os envolvidos no sistema educativo, principalmente o professor e o estudante. Além disso, a especificação de uma arquitetura computacional para o modelo apresentado, serve como uma diretriz para a incorporação do mesmo em Sistemas Instrucionais Inteligentes.

Esta tese apresenta uma metodologia de implementação de diversas funções matemáticas de ponto-flutuante de alto desempenho para o processador digital de sinais (DSP) de ponto-fixo Blackfin ADSP-BF533 da Analog Devices através de aproximação polinomial. Foram implementadas as funções trigonométricas seno, co-seno, tangente e suas funções inversas, assim como funções logarítmica e exponencial. Será apresentado um meio para manipular valores ponto-flutuante em arquiteturas ponto-fixo, junto com estratégias de alto desempenho para aproximar e resolver funções através de polinômios. Comparações de desempenho serão feitas com a biblioteca matemática ANSI-C do processador Blackfin. Os resultados deste trabalho chegam a uma redução máxima de 85% do tempo de execução em relação à biblioteca desta arquitetura.

Os processos de desenvolvimento de software, de uma forma geral, não apresentam detalhes das atividades e dos procedimentos relacionados à verificação da qualidade de código. Baseado em pesquisas relacionadas à verificação da qualidade de código, métricas e medidas de software foi elaborado e avaliado um procedimento para verificação da qualidade de código-fonte de uma linguagem orientada a objeto. Através do procedimento desenvolvido, é possível identificar se o código-fonte possui as características de qualidade adequadas a um projeto de desenvolvimento de software. As métricas de codificação são identificadas a partir da definição das características de qualidade apropriadas ao projeto. O procedimento proposto foi utilizado em um ambiente de desenvolvimento real, o que possibilitou a avaliação de sua utilização e permitiu a verificação de suas vantagens e benefícios. Possíveis melhorias, bem como algumas limitações do procedimento também foram verificadas.

Sistemas de auxílio à tomada de decisões no cenário de controle/vigilância do espaço aéreo têm sido cada vez mais solicitados à medida que os operadores necessitam lidar com uma maior quantidade de informações e tomar decisões de forma mais ágil e precisa. Neste contexto, é apresentada uma solução para o problema de classificação de alvos aéreos com base em atributos cinemáticos, especificamente velocidade, aceleração e altitude. Estes dados podem ser estimados por um algoritmo de rastreamento a partir de informações de um radar de vigilância primário. São apresentadas três propostas de classificadores, sendo o primeiro deles baseado na relação entre probabilidades condicionais expressa pelo Teorema de Bayes, o segundo implementado a partir de um sistema de inferência fuzzy com pertinências unidimensionais e o terceiro também apoiado na lógica fuzzy, porém com funções de pertinência bidimensionais constituídas a partir de envelopes de vôo das classes de alvos previstas. As características destes classificadores são comparadas entre si e com resultados de trabalhos similares encontrados na literatura. Os três classificadores são capazes de fornecer em tempo real a crença da pertinência de um alvo a determinadas classes, mostrando utilidade na ausência de dados provenientes de um radar secundário/IFF ou de sensores imageadores.

O cálculo das propriedades relacionadas com a geometria de um bloco de propelente, como área de queima, volume de propelente residual, momentos de inércia e centro de massa, e a evolução da superfície ao longo da queima, consiste em uma das etapas fundamentais do projeto de motor foguete que utiliza propelente sólido, valores estes que serão utilizados para a determinação dos parâmetros propulsivos do motor, como pressão na câmara de combustão e empuxo. Este trabalho apresenta um método baseado na discretização da superfície de queima inicial em elementos triangulares com o objetivo de calcular a área de queima e o volume de propelente residual. O método gera uma seqüência de novas superfícies de queima usando a malha de pontos obtida no passo anterior podendo desta forma determinar a evolução da superfície de queima de um bloco de propelente. A validação do método é realizada através da comparação dos resultados analíticos da área de queima e da massa de propelente residual, com os resultados obtidos numericamente utilizando três motores cujos blocos de propelente possuem diferentes configurações.

No presente trabalho é desenvolvida uma ferramenta computacional para solução de problemas de mudança de fase sólido-líquido através da técnica de elementos finitos. Esta ferramenta permite uma abordagem integral do problema, desde a geração da malha computacional sobre o domínio de cálculo, a montagem da formulação de elementos finitos e solução do sistema algébrico resultante, até o pós-processamento gráfico dos resultados. O programa se propõe a resolver qualquer geometria bidimensional, para qualquer material de mudança de fase, sujeitos a condições iniciais e de contorno (temperatura, fluxo de calor e convecção) arbitrárias. O problema de mudança de fase é suposto controlado por condução e é adotada a formulação entálpica da equação da energia. Várias técnicas de ponderação do gradiente de entalpia em relação à temperatura são implementadas e comparadas. São analisadas as influências de parâmetros como refinamento da malha e intervalo de tempo na solução transiente sobre a precisão dos resultados.

Este trabalho apresenta uma proposta de modelo destinado a representar o sistema elétrico de potência previsto para ser implantado no novo Sistema Plataforma de Lançamento, o qual atenderá essencialmente as operações de integração vertical, testes e lançamento de Veículos Lançadores de Satélites (VLS), localizado no Centro de Lançamento de Alcântara (CLA) no estado do Maranhão. Nesse modelo são simuladas faltas, em pontos estratégicos, com o principal objetivo de estimar valores de corrente de curto-circuito e sobretensões, os quais servirão de referências para auxiliar a elaboração de especificação e dimensionamento de dispositivos de proteção e condutores elétricos destinados ao Projeto Executivo desse sistema de potência. Os resultados apresentados, nas simulações computacionais dessas faltas, são consistentes com o tipo de sistema de distribuição elétrico adotado para a mencionada plataforma, condição que ratifica o modelo proposto neste trabalho.

Ambientes de educação tradicionais usualmente não estão organizados para atividades de ensino e avaliação de aprendizagem significativa. Atividades de aprendizagem significativa seriam extremamente adequadas à realidade atual, pois capacitariam o aprendiz a aprender e o professor se tornaria um facilitador do processo. Nesse papel, o facilitador poderia propor desafios aos aprendizes e motivá-los para a aprendizagem e avaliação. A avaliação de aprendizagem significativa, no caso desta pesquisa, consiste em atividades individuais ou cooperativas de edição e desenvolvimento de mapas conceituais. Neste trabalho apresenta-se um modelo e arquitetura de ambiente que possibilita ao facilitador avaliar o nível de aprendizagem significativa alcançado pelos aprendizes em relação a uma unidade didática apresentada. O modelo e a arquitetura do ambiente de avaliação de aprendizagem significativa, num contexto cooperativo via Web, foram desenvolvidos e implementados em Java, para suportar atividades de avaliação como parte do processo de aprender e para enriquecer as experiências de aprendizagem de cada aprendiz, individualmente ou em grupo. Foi desenvolvido um exemplo prático de uso para avaliar o ambiente. A partir desse exemplo de uso pode-se verificar a viabilidade e flexibilidade do ambiente. Puderam também ser identificadas, algumas limitações e propostas para melhorar o ambiente.

O presente trabalho desenvolve uma metodologia numérica de análise do escoamento em grades lineares de perfis aerodinâmicos com aplicação direcionada ao dimensionamento de máquinas de fluxo axiais. O método consiste na realização de uma interação entre dois modelos computacionais: o potencial (ausência de efeitos viscosos) e o de camada limite, obtendo-se resultados muito próximos dos experimentais e com baixo custo computacional. O código potencial, baseado no método dos painéis, utiliza a formulação de Hess & Smith [1

Dutos retangulares são muito utilizados em dispositivos trocadores de calor. Este trablaho visa investigar, usando um modelo computacional, os efeitos da geração de entropia provocadas pelas irreversibilidades decorrentes do atrito viscoco do escoamento e das resultantes da transferência de calor em escoamentos laminares com perfis térmicos e hidrodinamicamente desenvolvidos. Esta investigação permite avaliar a geração de entropia, a qual é influenciada pelo campo de temperatura no contorno, pelo tipo de escoamento, pelas propriedades do fluido e por parâmetros geométricos. Primeiro, o modelo calcula o campo de velocidade. Em seguida é resolvida a equação da energia, obtendo-se assim, o campo de temperatura do fluido para uma dada distribuição imposta no contorno, não necessariamente uniforme. Uma vez conhecidos o campo de velocidade e de temperatura é calculado o campo de geração de entropia por unidade de volume. Com uma dupla integração é calculada a geração de entropia global por unidade de comprimento na seção analisada. A consistência do modelo computacional é verificada pelo refino da malha e pela diminuição da tolerância. São realizadas validações dos métodos utilizados para os cálculos dos campos de velocidade e de temperatura do fluido. Várias razões de aspecto (altura por largura do duto) são estudadas para vários tipos de fluidos. A influência devida aos efeitos viscosos e da troca de calor sobre a geração de entropia é estudada para vários tipos de fluidos, variando-se o número de Prandtl.