Made available in DSpace on 2016-12-06T17:07:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leonardo.pdf: 1619585 bytes, checksum: 4de10ca640ab043428d053c99d123b01 (MD5) Previous issue date: 2011-03-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of the study is to analyse the effects of fatigue on kinematics characteristics during running at maximal oxygen uptake velocity. Eleven healthy males, team sports recreational players volunteered for this study. Firstly, subjects performed an incremental running test until volitional exhaustion to determine the maximal oxygen uptake velocity. The second phase consisted to a constant running velocity test at maximal oxygen uptake velocity to determine time to exhaustion at this velocity and acquire kinematical data. Subjects were filmed continuously from the left sagital plane at 210 Hz. Video cuts from five consecutive strides from 2 different times of the run were taken for analysis: a) 20 seconds after the onset of the run; b) 10 seconds prior the end of the run. Dependent t-tests were used to assess mean values across the two time points in the test. Multiple linear regression were used to assess the contribution of kinematical changes in the time limit. The increase in maximal plantar flexion during swing (p=0,009) and knee range of motion (p=0,05) were the only changes found for the whole group. Time Limit were predicted by changes in six variables: support time, knee flexion at contact, maximal knee flexion during stance, maximal knee flexion during swing, hip angle at toe-off and hip range of motion. These finding suggest that muscle fatigue during latter stages of run at vVO2max causes individual specific kinematical changes in ankle, knee and hip joints, moreover the absence of significant kinematic changes. Nevertheless, time limit can be predicted by kinematic changes throughout vVO2máx. / O objetivo do estudo foi analisar os efeitos da fadiga sobre características cinemáticas durante a corrida na velocidade do consumo máximo de oxigênio determinada durante teste incremental. Participaram deste estudo 11 sujeitos ativos fisicamente, estudantes de Educação Física, praticantes de esportes coletivos. Primeiramente os sujeitos foram submetidos a um protocolo progressivo de corrida até a exaustão voluntária para determinar a velocidade do consumo máximo de oxigênio. Na sequência, os sujeitos foram submetidos a um teste de velocidade constante para identificar o tempo limite na velocidade do consumo máximo de oxigênio e adquirir os dados cinemáticos a 210 Hz referentes a 5 ciclos completos de passadas em dois instantes diferentes da corrida: a) fase inicial: 20 segundos após o início da corrida; b) fase final: último contato do pé com o solo da última passada de interesse ocorrendo 10 segundos antes do término da corrida. Os valores foram calculados pelo software APAS. Foi utilizada a estatística descritiva, o Teste t Pareado para comparação entre as médias dos dois instantes analisados e a regressão linear múltipla para verificar a contribuição das modificações cinemáticas no Tempo Limite. O nível de confiabilidade adotado foi de 95%. O aumento da máxima plantiflexão no balanço (p=0,009) e amplitude de movimento do joelho (p=0,05) foram as únicas diferenças significativas encontradas para o grupo todo. O tempo limite pôde ser predito pelas modificações em 6 variáveis: tempo de suporte, máxima dorsiflexão no suporte, ângulo do joelho no contato, máxima flexão do joelho no suporte, máxima flexão do joelho no balanço e ângulo do quadril na retirada do hálux. Foi possível concluir que a fadiga muscular nos estágios finais da corrida na vVO2máx causa alterações cinemáticas individuais específicas nas articulações do tornozelo joelho e quadril, apesar da ausência de alterações cinemáticas significativas para a ampla maioria das variáveis. Além disso, o tempo limite pode ser predito por modificações cinemáticas ao longo da corrida na vVO2máx.

Made available in DSpace on 2016-12-06T17:07:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elaine.pdf: 2067040 bytes, checksum: d5560a36175f4da115aaff3b8b700e40 (MD5) Previous issue date: 2010-03-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The posture and movement disorders typical of spastic cerebral palsy are often associated with several factors related to injury in the central nervous system, including muscle spasticity. The use of botulinum toxin type A in the lower limbs to reduce the muscle tone in children with spastic cerebral palsy, associated with different therapeutic approaches, including physiotherapy, is intended to assist in the normalization of gait through the improvement in proprioception, selective motor control and strength. Few studies discuss the effects of the botulinum toxin in the functional and biomechanical aspects of the gait cycle. This study aimed to investigate the effects of botulinum toxin type A on gait in children with spastic cerebral palsy. Participated 22 subjects with spastic cerebral palsy, divided into experimental group with 10 children (11±2 years) that received botulinum toxin type A in the lower limbs and the control group with 12 children (10±2 years) who have not received the toxin. The variables analyzed were resistance degree to passive movements of lower limbs (Ashworth Spasticity Modified Scale), gross motor function on dimensions D and E (GMFM), functional abilities in self-care, mobility and social function areas (PEDI), coactivation index of the rectus femoris and semitendinosus muscles, angular and spatiotemporal kinematic variables of the hip and knee in the sagittal plane. All procedures for data collection were performed twice in both groups with a range of 30 to 45 days between the 1st and 2nd assessment (for the experimental group before and between 30-45 days after botulinum toxin type A). The Analysis of Variance and the nonparametric Kruskal-Wallis test were used for data analysis and in case of significant effects they were carried out multiple comparisons. The Spearman correlation coefficient was used to examine the relationship between the variables and time of physical therapy during the study period. The level of significance was p<0,05. Regarding the effect of botulinum toxin type A in the variables analyzed, there were not observed statistically significant differences in any of the variables between the 1st and 2nd evaluation. It was found as longer the duration of physical therapy performed by the child, greater the stride length normalized by the height and lower the level of muscle coactivation and the level of gross motor function in the dimensions D and E of the GMFM. It can be concluded that the application of botulinum toxin type A does not show effect on gait in children with spastic cerebral palsy classified in stages I and II of the GMFCS. / As desordens da postura e do movimento características à paralisia cerebral espástica são freqüentemente associadas a diversos fatores ligados à lesão no sistema nervoso central, entre eles a espasticidade muscular. A utilização da toxina botulínica tipo A nos membros inferiores para redução do tônus muscular em crianças com paralisia cerebral espástica, associada a diferentes abordagens terapêuticas, inclusive a fisioterapia, tem a finalidade de auxiliar na regularização da marcha por meio da melhora na propriocepção, controle motor seletivo e a força. Poucos estudos discutem sobre os efeitos da toxina botulínica nos aspectos funcionais e biomecânicos durante o ciclo de marcha. Este estudo objetivou investigar os efeitos da toxina botulínica tipo A na marcha de crianças com paralisia cerebral espástica. Participaram 22 sujeitos de ambos os sexos com paralisia cerebral espástica divididos em grupo experimental com 10 crianças (11±2 anos) que receberam toxina botulínica tipo A nos membros inferiores e grupo controle com 12 crianças (10±2 anos) que não receberam a toxina. As variáveis analisadas foram grau de resistência para movimentos passivos dos membros inferiores (Escala de Espasticidade Ashworth Modificada), função motora ampla nas dimensões D e E (GMFM), habilidades funcionais nas áreas de auto-cuidado, mobilidade e função social (PEDI), índice de coativação dos músculos reto femoral e semitendíneo e variáveis cinemáticas angulares e espaço-temporais do quadril e joelho no plano sagital. Todos os procedimentos de coleta de dados foram realizados duas vezes em ambos os grupos, com intervalo de 30 a 45 dias entre a 1ª e 2ª avaliação (para o grupo experimental, antes e entre 30-45 dias após a aplicação da toxina botulínica tipo A). Os dados foram analisados por meio da Análise de Variância Univariada e o teste não paramétrico de Kruskal-Wallis e em caso de efeitos significativos procederam-se comparações múltiplas. O coeficiente de correlação de Spearmann foi usado para examinar a relação entre as variáveis e o tempo de atendimento fisioterapêutico no período do estudo. O nível de significância foi p<0,05. Com relação ao efeito da toxina botulínica tipo A nas variáveis analisadas, não foram observadas diferenças estatisticamente significativas em nenhuma das variáveis entre a 1ª e a 2ª avaliação. Constatou-se que quanto maior o tempo de atendimento fisioterapêutico realizado pela criança, maior comprimento da passada normalizado pela estatura e menor o índice de coativação muscular e o nível de função motora ampla nas dimensões D e E do GMFM. Pode ser concluído que a aplicação de toxina botulínica tipo A não demonstra efeito na marcha de crianças com paralisia cerebral espástica classificadas nos níveis I e II do GMFCS.

CAPES, Fundação Casimiro Montenegro Filho / No tratamento do movimento rotacional tridimensional de corpos rígidos é inevitável lidar-se com o fato de que rotações não são quantidades vetoriais. Elas podem, no entanto, ser tratadas como tais quando o ângulo de rotação é (muito) pequeno. Neste contexto, ou seja, o da análise infinitesimal, as derivadas temporais das variáveis de rotação mantêm um relacionamento simples (às vezes mesmo do tipo vetorial) com os componentes do vetor velocidade angular. Convencionalmente, esta distinta característica não pode ser associada a rotações grandes, nem mesmo medianas. Nesta tese é demonstrado que a relação diferencial entre o vetor rotação e o vetor velocidade angular pode, na realidade, ser expressa em termos de uma simples derivada temporal, desde que o ângulo de rotação seja mantido numa faixa moderada. O artifício permitindo tal simplicidade na equação cinemática (cinemática linear de atitude) com um ângulo de rotação moderado é a escolha criteriosa da base a partir da qual a derivada temporal é observada. Este resultado é utilizado vantajosamente em conjunto com uma versão generalizada das equações de movimento de Euler na construção de uma lei de controle simples. Essa lei realiza, concomitantemente, o rastreamento linear nominal de atitude e o rastreamento linear nominal de velocidade angular (rastreamento linear nominal de estado rotacional), dentro de uma faixa moderada de erro de rastreamento de atitude. O trabalho analítico apresentado é único no sentido em que este combina cinemática rotacional, dinâmica rotacional e controle de forma tal que linearidade nominal entre as variáveis de erro de estado é atingida mesmo para erros moderados de rastreamento de atitude. Pela primeira vez, uma lei de controle permite explicitamente que a dinâmica de erro de estado rotacional em malha fechada seja escolhida e motivada por conceitos físicos úteis da teoria linear de controle. O texto também inclui simulações numéricas que validam e ilustram os resultados teóricos obtidos. / In dealing with rigid body three-dimensional rotational motion, one is inevitably led to face the fact that rotations are not vector quantities. They may, however, be treated as such when the angle of rotation is (very) small. In this context, i.e. the infinitesimal case analysis, the time derivatives of the rotation variables hold simple (sometimes vector-like) relationships to the components of the angular velocity vector. Conventionally, this distinctive characteristic cannot be associated with general moderate-to-large rotations. In this thesis, it is demonstrated that the kinematical differential relationship between the rotation vector and the angular velocity vector may, in fact, be expressed in terms of a mere time derivative, provided that the angle of rotation is kept within moderate bounds. The key to achieve such simplicity in the kinematical equation (linear attitude kinematics) within moderate angles of rotation is a judicious choice of the basis from which the time derivative is observed. This result is used to advantage within a generalised version of Euler’s motion equations to construct a simple control law, which nominally realises both linear attitude tracking and linear angular velocity tracking (nominal linear attitude state tracking), within moderate attitude tracking errors. The analytical work presented here is unique in the sense that it combines attitude kinematics, dynamics and control in such a way that nominal linearity between the attitude state error variables is achieved within moderate attitude tracking errors. For the first time, an attitude control law explicitly enables the nominal closed-loop attitude state error dynamics to be chosen and motivated by useful physical concepts from linear control theory. The text also includes numerical simulations that validate and illustrate the theoretically achieved results.

CAPES, Fundação Casimiro Montenegro Filho / No tratamento do movimento rotacional tridimensional de corpos rígidos é inevitável lidar-se com o fato de que rotações não são quantidades vetoriais. Elas podem, no entanto, ser tratadas como tais quando o ângulo de rotação é (muito) pequeno. Neste contexto, ou seja, o da análise infinitesimal, as derivadas temporais das variáveis de rotação mantêm um relacionamento simples (às vezes mesmo do tipo vetorial) com os componentes do vetor velocidade angular. Convencionalmente, esta distinta característica não pode ser associada a rotações grandes, nem mesmo medianas. Nesta tese é demonstrado que a relação diferencial entre o vetor rotação e o vetor velocidade angular pode, na realidade, ser expressa em termos de uma simples derivada temporal, desde que o ângulo de rotação seja mantido numa faixa moderada. O artifício permitindo tal simplicidade na equação cinemática (cinemática linear de atitude) com um ângulo de rotação moderado é a escolha criteriosa da base a partir da qual a derivada temporal é observada. Este resultado é utilizado vantajosamente em conjunto com uma versão generalizada das equações de movimento de Euler na construção de uma lei de controle simples. Essa lei realiza, concomitantemente, o rastreamento linear nominal de atitude e o rastreamento linear nominal de velocidade angular (rastreamento linear nominal de estado rotacional), dentro de uma faixa moderada de erro de rastreamento de atitude. O trabalho analítico apresentado é único no sentido em que este combina cinemática rotacional, dinâmica rotacional e controle de forma tal que linearidade nominal entre as variáveis de erro de estado é atingida mesmo para erros moderados de rastreamento de atitude. Pela primeira vez, uma lei de controle permite explicitamente que a dinâmica de erro de estado rotacional em malha fechada seja escolhida e motivada por conceitos físicos úteis da teoria linear de controle. O texto também inclui simulações numéricas que validam e ilustram os resultados teóricos obtidos. / In dealing with rigid body three-dimensional rotational motion, one is inevitably led to face the fact that rotations are not vector quantities. They may, however, be treated as such when the angle of rotation is (very) small. In this context, i.e. the infinitesimal case analysis, the time derivatives of the rotation variables hold simple (sometimes vector-like) relationships to the components of the angular velocity vector. Conventionally, this distinctive characteristic cannot be associated with general moderate-to-large rotations. In this thesis, it is demonstrated that the kinematical differential relationship between the rotation vector and the angular velocity vector may, in fact, be expressed in terms of a mere time derivative, provided that the angle of rotation is kept within moderate bounds. The key to achieve such simplicity in the kinematical equation (linear attitude kinematics) within moderate angles of rotation is a judicious choice of the basis from which the time derivative is observed. This result is used to advantage within a generalised version of Euler’s motion equations to construct a simple control law, which nominally realises both linear attitude tracking and linear angular velocity tracking (nominal linear attitude state tracking), within moderate attitude tracking errors. The analytical work presented here is unique in the sense that it combines attitude kinematics, dynamics and control in such a way that nominal linearity between the attitude state error variables is achieved within moderate attitude tracking errors. For the first time, an attitude control law explicitly enables the nominal closed-loop attitude state error dynamics to be chosen and motivated by useful physical concepts from linear control theory. The text also includes numerical simulations that validate and illustrate the theoretically achieved results.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A corrida de rua é um dos esportes que mais cresce no Brasil e no mundo contemplando, não só a melhoria da saúde e qualidade de vida, como também o rendimento esportivo. Recentemente, tem sido hipotetizado que a maior inclinação do tronco durante à corrida teria uma relação com a falta de força e resistência da musculatura do core, principalmente em corredores iniciantes. Entretanto, poucos estudos avaliaram a relação entre a cinemática no teste incremental de corrida com a força e resistência do core. Dessa forma, o objetivo do estudo foi analisar a relação existente entre as medidas de força e resistência do core com alterações na cinemática do tronco a partir de um teste incremental submáximo em corredores com diferentes tipos de condicionamento físico. Foram avaliados 30 corredores, sem distinção de gênero, saudáveis, fisicamente ativos e que realizassem o treinamento de corrida de rua no mínimo duas vezes por semana. Os testes foram separados em quatro dias distintos, onde os participantes realizaram a familiarização, teste de força do core, teste de resistência global do core e a análise cinemática a partir de um teste incremental submáximo. Os resultados apresentaram um aumento da força de extensão (p<0,05) dos Corredores Avançados (CA) em comparação com os Corredores Iniciantes (CI). Os Corredores Intermediários (CIn) (P<0,05) e CA (P<0,01) apresentaram um aumento do tempo de execução no teste de resistência global do core. Em relação ao ângulo de flexão do tronco houve um aumento apenas nos CI (P<0,05). Assim, é possível concluir que as medidas de força e resistência do core exibiram correlações inesperadas com às mudanças cinemáticas do ângulo de inclinação do tronco e exigem uma investigação mais aprofundada para determinar a significância dessas relações. / Running events is one of the fastest growing sports in Brazil and in the world contemplating not only improving health and quality of life, but also sports performance. Recently, it has been hypothesized that the greater trunk inclination during the running would be related to the lack of strength and resistance of the core muscles, especially in beginner runners. However, few studies have evaluated the relationship between kinematics in the incremental run test with core resistance and strength. Thus, the objective of the study was to analyze the relationship between the measures of strength and resistance of core with changes in trunk kinematics from an incremental submaximal test in runners with different types of physical conditioning. Thirty nongendered, healthy, physically active runners were evaluated at least twice a week. The tests were separated into four distinct days, where the participants performed the familiarization, core strength test, core global resistance test and kinematic analysis from a submaximal incremental test. The results showed an increase in the extension strength (p <0.05) of the Advanced Runners (AR) compared to the Beginner Runners (BR). The Intermediate Runner (IR) (P <0.05) and AR (P <0.01) showed an increase in execution time in the core global resistance test. Regarding the flexion angle of the trunk, there was an increase in IR alone (P <0.05). Thus, it is possible to conclude that the measures of force and resistance of the core exhibited unexpected correlations with the kinematic changes of the angle of inclination of the trunk and require a more in depth investigation to determine the significance of these relations. / Dissertação (Mestrado)

Neste trabalho foi estudada a utilização de um sistema hipermídia como um instrumento de avaliação de conhecimento prévio e de medida educacional, dentro da perspectiva da teoria da carga cognitiva e da teoria da aprendizagem significativa, em ensino de cinemática. Para isso, foi realizada uma revisão da literatura em hipermídias adaptativas e a resolução de problemas. A parte experimental do trabalho foi fundamentada na literatura em hipermídias e os resultados foram analisados com o citado aporte teórico. Para tanto, foi desenvolvida uma aproximação teórica entre a aprendizagem significativa e a teoria da carga cognitiva, juntamente com os aspectos teóricos elaborados pela literatura em hipermídia adaptativa. Em um primeiro estudo, foi desenvolvida uma metodologia exploratória para a construção de uma hipermídia programada para registrar dados referentes às respostas dos alunos, e, também, a sua navegação dentro da hipermídia durante um teste sobre velocidade média, sendo aplicado a um grupo de alunos do primeiro ano do Ensino Médio do Instituto Federal do Rio Grande do Sul, no campus Ibirubá, RS, Brasil. O primeiro estudo revelou que a atribuição teórica da dificuldade das questões foi satisfatória e que os alunos possuem a tendência de se estabilizar em determinada dificuldade No segundo estudo, aplicado sobre alunos do primeiro ano do Ensino Médio do Instituto Federal do Rio Grande do Sul, no campus Bento Gonçalves, RS, Brasil, foi abordado um estudo de caso, onde o conteúdo produzido pelos alunos foi analisado a partir da sua interação com a hipermídia num contexto de ensino de cinemática, só que agora com uma carga de matéria superior ao primeiro estudo e não apenas sobre a velocidade média. Além de corroborar a atribuição da dificuldade das questões, percebeu-se que não é possível alinhar o estilo cognitivo do aluno com o seu estilo de navegação. Sob a luz do referencial teórico, tentou-se entender esses resultados e fez-se uma crítica à lógica da tentativa de utilizar o estilo cognitivo como método de adaptação da navegação. Por fim, sugere-se uma série de diretrizes que devem ser seguidas para futuros estudos em hipermídias adaptativas no ensino de cinemática. / In this research it was analyzed the use of a hypermedia system as a evaluating instrument of previous knowledge and learning assessment, within the perspective of the cognitive load theory and of the meaningful learning theory, in the teaching of kinematics. For this, initially a review of the literature on adaptative hypermedia and problem solving. The experimental part of research was based on the literature about hypermedia and the findings were interpreted in the light of these theories. It was also made a theoretical approximation between the meaningful learning theory and the cognitive load theory, together with the theoretical features of adaptative hypermedia found in the literature. In the first study an exploratory methodology was developed for the construction of a hypermedia programmed to make records of the answers given by the students as well as their browsing within the hypermedia during a test on average speed applied to students of high school first year of the Federal Institute of Rio Grande do Sul, Ibirubá campus, Brazil. Findings of the first study suggest that the theoretical distribution of the difficult level of the questions was satisfactory and that the students tend to stay in the certain difficult. The second study was carried out with high school first year students of the Federal Institute of Rio Grande do Sul, campus Bento Gonçalves, Brazil A case study was done, in which the content produced by students in their interaction with the hypermedia in the context of kinematics teaching was analyzed, but in this case with a context load higher than in the first study that was just about average speed. In addition of corroborating the level of difficult of the question it was found that it is not possible to align the students cognitive style and their browsing style, In the light of the theoretical framework an attempt was made to interpret these findings and a critical position was assumed regarding the logic of using cognitive style as adaptative method of browsing. At the end, a series guideline is proposed for future studies about the use of adaptative hypermedia in the teaching of kinematics.

O formalismo matemático da teoria das ondas de spin é analisado. A equivalência entre as transformações de Dyson-Malleev e Holstein-Pr imakoff é demonstrada. Os problemas envolvendo a interação cinemática são discutidos em detalhe. Uma nova divisão do Hamiltoniano de Heisenberg, desenvolvida no espaço de configuração, é usada para estudar a interação dinâmica entre as ondas de spin a baixa temperatura e para grandes valores do número quântico de spin S. Assumindo que a restrição cinemática pode ser neglicenciada, a expansão da energia livre é desenvolvida em potências da temperatura e os resultados estão em acordo com os de Dyson. A relevância da aproximação diagonal de Mattis é demonstrada. Usando o método da positividade por reflexão, limites superiores e inferiores para a contribuição da energia livre são encontrados. Dentro de certa aproximação, estes limites significam que a interação dinâmica pode ser neglicenciada caso o inverso da temperatura (=1/KT), eo número quântico de spin S, forem grandes o suficiente, porém com dependente de S nestas estimativas. Este fato, que não ocorre no limite clássico, é uma característica na região das ondas de spin. / The mathematical formalismo f the spin wave theory is analysed. The thermodynamical equivalence between the Dyson-Malleev and Holstein-Primakoff transformations is proved. The problems involving the kinematical interaction are also discussed in detail. A new splitting of the Heisenberg Hamiltonian, perfomed in configuration space, is used to study the spin wave dynamical interaction at low temperature and for large values of the spin quantum number S. Assuming the the kinematical restriction may be lifted, a low temperature espansion of the free energy is developed with results in agreement with Dysons. The relevance of the Mattis diagonal approximation for the dynamical interaction is demonstrated. Using the method of reflection positivity, upper and lower bounds to the contribuition of the dynamical interaction to the free energy are provided. In a certain approximation, these bounds mean that the dynamical interaction may be dropped IF the inverse temperature (=1/KT) and the spin quantum number S are large enough but depends on S in the estimates, a novel feature wich does not occur in the classical limit but is characteristic of the spin-wave limit.

In this dissertation it is reported the results of a comprehensive comparative study involving seven machine learning algorithms applied to the task of approximating the inverse kinematic model of 3 robotic arms (planar, PUMA 560 and Motoman HP6). The evaluated algorithm are the following ones: Multilayer Perceptron (MLP), Extreme Learning Machine (ELM), Least Squares Support Vector Regression (LS-SVR), Minimal Learning Machine (MLM), Gaussian Processes (GP), Adaptive Network-Based Fuzzy Inference Systems (ANFIS) and Local Linear Mapping (LLM). Each algorithm is evaluated with respect to its accuracy in estimating the joint angles given the cartesian coordinates which comprise end-effector trajectories within the robot workspace. A comprehensive evaluation of the performances of the aforementioned algorithms is carried out based on correlation analysis of the residuals. Finally, hypothesis testing procedures are also executed in order to verifying if there are significant differences in performance among the best algorithms. / Nesta dissertaÃÃo sÃo reportados os resultados de um amplo estudo comparativo envolvendo sete algoritmos de aprendizado de mÃquinas aplicados à tarefa de aproximaÃÃo do modelo cinemÃtico inverso de 3 robÃs manipuladores (planar, PUMA 560 e Motoman HP6). Os algoritmos avaliados sÃo os seguintes: Perceptron Multicamadas (MLP), MÃquina de Aprendizado Extremo (ELM), RegressÃo de MÃnimos Quadrados via Vetores-Suporte (LS-SVR), MÃquina de Aprendizado MÃnimo (MLM), Processos Gaussianos (PG), Sistema de InferÃncia Fuzzy Baseado em Rede Adaptativa (ANFIS) e Mapeamento Linear Local (LLM). Estes algoritmos sÃo avaliados quanto à acurÃcia na estimaÃÃo dos Ãngulos das juntas dos robÃs manipuladores em experimentos envolvendo a geraÃÃo de vÃrios tipos de trajetÃrias no volume de trabalho dos referidos robÃs. Uma avaliaÃÃo abrangente do desempenho de cada algoritmo à feito com base na anÃlise dos resÃduos e testes de hipÃteses sÃo executados para verificar se hà diferenÃas significativas entre os desempenhos dos melhores algoritmos.

In recent decades the teaching and learning of physics in secondary schools have been widely discussed. In academia many proposed changes are described by experts. The use of computers as a teaching tool in education, favors the construction of physical knowledge, breaking stigmas where the teacher moves the position of the owner and developer of knowledge to mediator of learning. Observing the growing interest of young people by computers and the introduction of educational computing in schools, developed the thesis within the research line Digital Technologies in the Teaching of Science and Mathematics, in order to encourage educators and learners regarding the use of educational technologies Kinematics and learning. This research investigates facilitating the development of the learning process Cinematic using an educational approach that values learning articulating the operational and pedagogical use of the Software Modellus. So, we left for a pedagogical action, which was conceived and developed with the students of the 3rd year of high school, a state school in the city of Cascavel - Ce. To effect it was designed an educational approach , basing himself on some theoretical assumptions : David Ausubel (Theory of Meaningful Learning), Joseph Novak (Concept Maps), Armando Valente (The pedagogical use of computers, according to the constructivist approach) and Almeida (model learning development , constructed by the learner and aided by the interactive use of the computer ) . To proceed with the development of research, this researcher - educator adopted a qualitative research approach and characteristics of action research. To realize the pedagogical practice, we conducted 16 classes divided into two phases, totaling 32 class hours, the first being to diagnose prior knowledge using a traditional methodology with lectures, questionnaires, pre -and post - tests. The second phase aimed to develop a methodology for collaborative learning applied to the use of software to work Modellus the construction of charts, tables, and animations with students in the computer lab. We conclude that such a strategy favored constructivist learning and education process. / Nas Ãltimas dÃcadas o ensino e aprendizagem de FÃsica nas escolas secundÃrias tÃm sido amplamente discutidos. Nos meios acadÃmicos muitas propostas de mudanÃas sÃo apontadas por especialistas. A utilizaÃÃo do computador como ferramenta pedagÃgica na educaÃÃo, favorece a construÃÃo dos conhecimentos fÃsicos, quebrando estigmas onde o professor passa da posiÃÃo de dono do conhecimento para colaborador e mediador da aprendizagem. Ao observar o crescente interesse dos jovens por computadores e a introduÃÃo da informÃtica educativa nas escolas, desenvolvemos a dissertaÃÃo dentro da linha de pesquisa Tecnologias Digitais no Ensino de CiÃncias e MatemÃtica, com a finalidade de fomentar educadores e educandos, quanto ao uso das tecnologias de ensino e aprendizagem de CinemÃtica. A presente pesquisa investiga a facilitaÃÃo do desenvolvimento do processo de aprendizagem de CinemÃtica utilizando uma metodologia educacional que valoriza a aprendizagem articulando-se o uso operacional e pedagÃgico do Software Modellus. Assim, partimos para uma aÃÃo pedagÃgica, que foi concebida e desenvolvida junto aos alunos do 3Â ano do Ensino MÃdio, numa escola estadual da cidade de Cascavel-Ce. Para efetivÃ-la, foi concebida uma proposta educativa, fundamentando-se em alguns pressupostos teÃricos: David Ausubel (Teoria da Aprendizagem Significativa), Joseph Novak (Mapas Conceituais), Armando Valente (O uso pedagÃgico do computador, segundo a proposta construtivista) e Almeida (Modelo de desenvolvimento da aprendizagem, construÃdo pelo aluno e auxiliado pelo uso interativo do computador). Para proceder ao desenvolvimento da pesquisa, o presente pesquisador-educador adotou uma abordagem de pesquisa qualitativa e com caracterÃsticas de pesquisa-aÃÃo. Para efetivar a prÃtica pedagÃgica, realizamos 16 aulas, subdivididas em duas fases, totalizando 32 horas aulas, sendo a primeira para diagnosticar os conhecimentos prÃvios utilizando uma metodologia tradicional com aulas expositivas, aplicaÃÃo de questionÃrios, prÃ-teste e pÃs-testes. A segunda fase visava desenvolver uma metodologia de aprendizagem colaborativa aplicada ao uso do software Modellus para trabalhar a construÃÃo de grÃficos, tabelas e animaÃÃes junto aos alunos no laboratÃrio de informÃtica. ConcluÃmos que tal estratÃgia favoreceu a aprendizagem e o processo de educaÃÃo construtivista.

Made available in DSpace on 2018-06-27T19:13:30Z (GMT). No. of bitstreams: 3 Gisele Bordignon Lunelli.pdf: 2579038 bytes, checksum: be1ec87455cee32f02d3b8026be84cad (MD5) Gisele Bordignon Lunelli.pdf.txt: 143397 bytes, checksum: 49ceaf17ded14700ceafb2fda0767423 (MD5) Gisele Bordignon Lunelli.pdf.jpg: 3756 bytes, checksum: f6a74abdecd5bd35ead5cc3a0a944ddb (MD5) Previous issue date: 2010-09-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents a study on the use of computacional experiments which are based in animations and in simulations for applying in didactic activities in teaching the concepts of position, displacement, velocity and acceleration related to the kinematics of the particle. These activities were developed in a meaningful learning perspective based on tne theory of conceptual fields. Participants are twenty students from the first grade of a private high school. This study aims to examine how the use of computational animations and simulations can help in meaningful learning of concepts of particle kinematics in high school. Protocols of activities and a questionnaire are used as instruments of data collection. The conclusions obtained from the vision of the students showed that: (i) the computacional experiments with educational animations and simulations brought the everyday of the student to near the theoretical physics, encouraging learning, (ii) they gave connections between situations presented in virtual experiments and the concepts of the physics through interaction, (iii) they encouraged the pleasure of learning, showing its playful character, and (iv) they showed to be an innovative approaching, making interesting the classes as compared with those tradicional ones. It is worthy emphasize that not all students found useful the lessons with this approach, and that the conceptual difficulties persisted. To these difficulties, other ones such as those of procedimental character may have contributed to hinder the conceptual learning. / Este trabalho apresenta um estudo sobre o uso de experimentos computacioinais baseados em animações e simulações implementadas em atividades didáticas no ensino dos conceitos de posição, deslocamento, velocidade e aceleração relacionados à cinemática da partícula. As atividades didáticas foram desenvolvidas em uma perspectiva de aprendizagem significativa à luz da teoria dos campos conceituais. Os participantes são vinte estudantes da primeira série de uma escola particular. Este estudo tem como objetivo analisar como o uso de animação e simulação computacional pode auxiliar na aprendizagem significativa de conceitos de cinemática da partícula em nível médio. Os instrumentos de coleta de dados são fichas de acompanhamento das atividades didáticas e um questionário aberto. As conclusões obtidas a partir da visão dos estudantes apontam que os experimentos computacionais com animações e simulações educacionais: (i) aproximaram os conhecimentos teóricos da Física com o cotidiano, favorecendo à aprendizagem, (ii) proporcionaram conexões entre as situações-problema apresentadas nos experimentos virtuais e os conteúdos físicos por meio da interatividade, (iii) despertaram o prazer pela aprendizagem, evidenciando seu caráter lúdico, e, (iv) tiveram caráter inovador, tornando as aulas de Física interessantes e diferentes das aulas tradicionais. Ressalta-se que nem todos os estudantes consideraram proveitosas as aulas com esta abordagem, e que as dificuldades conceituais persistiram. A essas dificuldades, acrescentam-se outras de caráter procedimental que podem ter contribuido para obstaculizar a aprendizagem conceitual.