Jorge Lizardo Diaz Calle.

A segurança da informação é uma questão cada vez mais relevante no cenário digital e globalizado em que vivemos. Inúmeros problemas e escândalos tem acontecido com empresas de todos os portes pela falta de segurança no tratamento e proteção de dados das empresas, de seus clientes e de terceiros. O problema é de vital importância no mundo digitalizado atual, tanto que o governo tem sancionado a Lei Geral de Proteção de Dados (LGPD) para todas as empresas públicas e privadas. A LGPD é de grande importância para avançar os direitos individuais no país, além de gerar segurança jurídica para as empresas, que cada vez mais coletam e tratam dados.Para lidar com problemas relacionados ao tema, existe a norma internacional ISO 27001, uma norma de padronização. Adotando à norma ISO de Segurança da Informação as organizações garantem a adesão de um conjunto de requisitos, processos e controles que procuram gerir os riscos de forma apropriada. A ISO 27001 é embasada nos pilares de confidencialidade, integridade e disponibilidade da segurança da informação. Ela visa à detecção de riscos, criação de estratégias para o seu impedimento e implantação de medidas de proteção.A adesão às exigências da LGPD, que se aplicam a todas as companhias que prestam serviços no Brasil e lidam com informações de pessoas, não força a implantação da ISO 27001, mas se a empresa adotou a ISSO 27001 conseguirá se adequar à legislação com facilidade. Todos os alunos da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos desempenharão suas funções em alguma organização, e tendo conhecimento e experiências na padronização das melhores práticas do mercado para a segurança da informação será um diferencial competitivo.

A edição científica é muito exigente com a grande variedade e complexidade dos símbolos matemáticos, com significado específico e não ambíguo. Uma ferramenta que colabora muito com esse objetivo é o Latex. O LaTeX pode ser entendido como uma linguagem de programação com a qual se fornecem instruções que o sistema utilizará para construir o texto. E, o seu poder está em que essas instruções podem ser dadas em arquivo de texto normal, muito simples. Agora com o Lyx, não é necessário saber latex e seus comandos para utilizá-lo, embora é desejável ter um mínimo de conceito sobre o Latex. Um fator forte do Latex é a simplicidade para mexer com equações matemáticas por muito complexas que elas sejam. No Lyx, entrar ou sair do ambiente matemático é apenas utilizar o Ctrl+M. Nesse momento aparece um campo destacado e colorido que ajuda a editar as diversas formulações. É muito intuitivo.No Laboratório coordenado pelo proponente do projeto, recebi o apelo para orientar e dar apoio aos alunos de graduação e pós-graduação estagiários para edição de relatórios e artigos científicos, incluso algum colega. Realizando projetos de extensão tive contato com estudantes e professores do ensino médio (principalmente da rede pública) que realizam edição de textos matemáticos, físicos e químicos e solicitaram orientação no uso de ferramentas computacionais livres que permitam elaborar com rapidez, segurança e preocupados no tema que pretende ensinar para elaborar ou complementar suas aulas. Orientando os mesmos no uso do Lyx, todos destacaram que o ambiente é amigável e de fácil manipulação mesmo na elaboração de fórmulas complexas, junto com a inserção de tabelas e figuras ilustrativas com rapidez e de fácil formatação. Os alunos de graduação manifestaram que aprendendo o Lyx perceberam que podem focar nas ideias e conteúdo do que pretendem difundir ou simplesmente editar. Um ponto importante para os professores do ensino médio, mas positivo também para docentes universitários, é um pacote (cancel - que pode ser incluído no Lyx) para que fontes apareçam "riscadas" ("canceladas"). Manifestaram que foi de grande utilidade na hora de editar as aulas e as manipulações nas fórmulas matemáticas sendo transmitidas. Por último, se manifesta que na últimas versões do Lyx é possível fazer a integração com o pacote estatístico R, muito utilizado na rede pública, universidade e empresas que trabalham com dados estatísticos. A função que realiza a integração é a maravilhosa Sweave. O pacote estatístico R também é um software livre e de fácil manipulação para se obter informações estatísticas de um grande número de dados.

Estudantes do Ensino Fundamental com bons resultados em Matemática participam de um treinamento intensivo de 4h de duração, uma vez por semana, com vistas a aprofundar seus conhecimentos e ter mais chances de sucesso em Olímpiadas de conhecimentos. Atualmente, nosso projeto está associado ao POTI (Polo Olímpico de Treinamento Intensivo) do IMPA.

Elaboração de problemas de aplicação da engenharia de alimentos que envolvem os conceitos dados na disciplina Cálculo IV. Procura-se motivar os alunos desta disciplina a ver a aplicabilidade dos conceitos de séries de Fourier, séries de potências, transformada de Laplace e equações diferenciais parciais em teses, dissertações ou TCCs na área da engenharia de alimentos ou engenharia de biosistemas.

Dado um modelo matemático em lei de conservação ou fenômeno de transporte, com condições iniciais ou de fronteira definidas, e com geometria definida, desenvolve-se um software específico que possibilite simular numericamente o modelo proposto. O executável tem um arquivo de entrada de dados pelo qual é possível modificar os parâmetros do modelo matemático ou das fronteiras e suas condições.

Cenários complicados para o ensino, como o atual pelo acontecimento de uma pandemia, motiva aos docentes principalmente das disciplinas de graduação a procurar alternativas ao ensino tradicional. Um dos fatores responsáveis pelas mudanças na sociedade são as tecnologias da informação e comunicação, as chamadas TIC, conforme armam Silva e Maciel no Congresso Nacional de Educação. Com a ascensão de novas tecnologias da informação e comunicação, o modelo tradicional de ensino no qual o professorpossui papel ativo (de palestrante) e o estudante possui papel passivo (de ouvinte) não mais consegue suprir as demandas do mundo contemporâneo e suas tecnologias. Soluções híbridas de ensino (como o blended learning) surgem tendo como base o uso da tecnologia e das inovações no setor educacional. O objetivo deste trabalho é aplicar um framework constituído por 5 etapas: confecção do plano de ensinoe aprendizagem, desenvolvimento de atividades, desenvolvimento de materiais, organização do ambiente virtual e acompanhamento da disciplina virtual com uma análise para denir adequadas avaliações nesse ambiente virtual, para a elaboração no contexto blended learning da disciplina de álgebra linear com aplicações em geometria analítica. A disciplina que é da área de Análise Numérica, e que é de formação básica nas ciências e engenharias, se constitue em uma oportunidade para entender como modelar e resolver problemas, auxiliando na tomada de decisão nos processos de resolução numérica, de sistemas algébricos e aplicações em geométrica analítica. No caso da disciplina mencionada é muito desejável o uso de ferramentas computacionais para vericação e entendimento dos métodos envolvidos na resolução de sistemas matriciais, o que ajuda em grande medida no aprendizado dos conceitos abstratos envolvidos. O principal objetivo é disponibilizar um ambiente virtual com material, vídeo aulas, fóruns de discussão e links para ferramentas computacionais que auxiliem ao aluno dessa disciplina, de maneira bem estruturada e objetiva. Como objetivo secundário, pretende-se disponibilizar no edisciplinas.usp.br, a mencionada disciplina, no formato blended learning como forma de experiência para essa estratégia. Pretende-se também avaliar o quanto pode esse formato de ensino reverter o quadro do elevado índice de reprovaçõesou evasão da disciplina mencionada.

Pretende-se estudar as vantagens na implementação computacional do método mixto en elementos finitos e suas versões enriquecidas comparativamente com o método H1-híbrido. O estudo visa destacar as vantagens no uso de multiplicadores de Lagrange nas fronteiras dos elementos finitos obtendo a melhor aproximação do fluxo.

Pretende-se aplicar a técnica de recuperação ponderada do gradiente pelo método dos mínimos quadrados para aplicar técnicas hp-adaptativas na resolução de leyes de conservação e fenômenos de transporte

Nos dias de hoje, é bem mais evidente a necessidade de criar, inovar e melhorar
processos envolvidos na produção de alimentos e energia. Sendo assim, a engenharia,
em termos gerais, é um meio pelo qual o homem faz uso de conceitos
matemáticos, aliados à ciência e técnica para desenvolver processos de qualidade
e baixo custo, cada vez mais ecientes. A sociedade, demanda sistemas
aperfeiçoados de baixo custo e mínimo impacto ao meio ambiente.
Ao exercer sua prossão, um engenheiro, precisa manipular materiais, energia
e informação, e deve realizar essa manipulação de forma cada vez mais e-
ciente e consciente. Um treinamento em laboratórios especializados melhoram
o desempenho prossional dos engenheiros [3]. O engenhstá chamado a mehorar
os processos e ferramentas que são utilizados para atender a demanda da
sociedade. As indústrias e empresas de ponta utilizam de forma crescente ferramentas
computacionais de simulação e modelagem dos processos elaborados por
elas ou por parceiros, por exemplo ANSYS (http://www.ansys.com/Solutions),
COMSOL (https://www.comsol.com/products), e muitos outros. Neste sentido,
têm-se a utilização de modelagem matemática e simulação numérica, que
por sua vez, é uma representação abstrada da realidade por equações (modelo
matemático) e plantas-piloto (modelo físico).
A simulação numérica aplicada a engenharia procura simular diversos fenô-
menos físicos utilizando uma sistemática que envolve engenharia, matemática
e ciência da computação. O fenômeno físico em estudo é representado por um
sistema de equações diferenciais, no qual é aplicado um método numérico que
discretiza as equações e obtemos uma solução aproximada. Essa pode ser visualizada
e analisada. Através da modelagem de fenômenos físicos, pode-se
observar, analisar, estudar e entender diversos fenômenos que ocorrem em um
mesmo processo, muitas das vezes, com a presença de vários materiais atuando
simultâneamente. Na simulação numérica, o método dos elementos finitos
e suas variantes é um dos mais utilizados atualmente e muito pesquisado. Desta forma, a introdução à modelagem de fenômenos físicos, possibilita
o estudo de fenômenos que ocorrem em processos de produção de alimentos,
mesmo em diferentes escalas, apresentando resultados plausíveis de maior confiabilidade. A utilização da simulação numérica minimiza o despendio de montante,
considerando que com o não uso da simulação e modelagem matemática,
e sim com um material real os gastos seriam maiores. Os alunos participantes
no estágio beneciar-se-ão com o domínio e interpretação dos conceitos envolvidos
nas equações diferenciais, aprenderão a utilizar diversos softwares para
simulação numérica e computação cientíca, e aprenderão a analisar as soluções
visualizadas propondo melhorias nos modelos.

Análise e desenvolvimento de um ambiente virtual baseado nas metodologias ativas de ensino híbrido (blended learning) e gamificação utilizando o moodle USP, para o ensino das disciplinas de formação básica da engenharia como a álgebra linear e geometria analítica.Aproveitamento das tecnologias da informação (TICs) para facilitar a inclusão dos alunos com deficiência em matemática básica desde o ensino fundamental e médio e também com transtornos neuro biológicos.

A simulação numérica aplicada a engenharia procura simular diversos fenômenos
físicos utilizando uma sistemática que envolve engenharia, matemática
e ciência da computação. O fenômeno físico em estudo é representado por um
sistema de equações diferenciais, no qual é aplicado um método numérico que
discretiza as equações e obtemos uma solução aproximada. Essa pode ser visualizada
e analisada. Através da modelagem de fenômenos físicos, pode-se
observar, analisar, estudar e entender diversos fenômenos que ocorrem em um
mesmo processo, muitas das vezes, com a presença de vários materiais atuando
simultâneamente. Na simulação numérica, o método dos elementos finitos e suas variantes é um dos mais utilizados atualmente e muito pesquisado. Desta forma, a introdução à modelagem de fenômenos físicos, possibilita
o estudo de fenômenos que ocorrem em processos de produção de alimentos,
mesmo em diferentes escalas, apresentando resultados plausíveis de maior confiabilidade. A utilização da simulação numérica minimiza o despendio de montante,
considerando que com o não uso da simulação e modelagem matemática,
e sim com um material real os gastos seriam maiores. Os alunos participantes
no estágio beneficiar-se-ão com o domínio e interpretação dos conceitos envolvidos
nas equações diferenciais, aprenderão a utilizar diversos softwares para
simulação numérica e computação científica, e aprenderão a analisar as soluções
visualizadas propondo melhorias nos modelos.

Cálculo IV é uma importante disciplina de formação básica dos cursos de engenharia
de alimentos e engenharia de biosistemas. Os tópicos de séries, transformada
de Laplace e ecuações diferenciais parciais, são de vital importância na
formação de um engenheiro, que hoje em dia, precisa de um correto entendimento
de processos físicos presentes na produção, processamento e conservação
de alimentos. As equações diferenciais parciais são a principal ferramenta matemática
para representar processos físicos em modelos matemáticos que envolvem
variações, e para isso pode utilizar a simulação numérica de modelos matemáticos
desses processos. A simulação numérica discretiza os modelos contínuos que
geralmente são representações em equações diferenciais parciais. É comprovada
a dificuldade que muitos alunos têm do entendimento desses conceitos. Essas
dificuldades são fruto de inúmeros fatores. Lecionando a disciplina de Cálculo
IV, em diversas oportunidades, tenho percebido que é de grande ajuda uma orientação
próxima do professor na resolução de exercícios e problemas que visam
aprofundar esses conceitos. Para ajudar nessa tarefa tenho elaborado diversas
listas de problemas e exercícios dos tópicos da matéria com as correspondentes
resoluções. Os gabaritos dessas listas permitem um melhor preparo para as
provas. Mas é notória a falta de interesse dos alunos quando não visualizam
a aplicação desses conceitos na sua formação ou na sua atuação profissional.
Pretende-se elaborar um mínimo de dez listas de problemas de aplicação nas
áreas de engenharia de alimentos e engenharia de biosistemas que envolvam os
conceitos de séries de Fourier, transformada de Laplace e principalmente equações
diferenciais parciais, o que pode também reverter o quadro do elevado
índice de reprovações ou evasão dessa disciplina.

Álgebra linear com aplicações em geometria analítica é uma importante disciplina
de formação básica dos cursos de engenharia de alimentos e de engenharia
de biosistemas. Os tópicos de matrizes e polinômios como vetores, autovalores
e autovetores de uma matriz e suas aplicações em geometria, entre outros, são
de vital importância na formação de um engenheiro, que hoje em dia, precisa
do melhor entendimento de processos físicos presentes na produção de alimentos
e para isso pode utilizar a simulação numérica de modelos matemáticos desses
processos. A simulação numérica discretiza os modelos contínuos, levando principalmente a manipulação de matrizes. É comprovada a diculdade que muitos
alunos têm do entendimento desses conceitos. Essas diculdades são fruto de
inúmeros fatores, entre eles, uma orientação próxima do professor na resolução
de exercícios e problemas que visam aprofundar esses conceitos, o que é complicado
realizar na medida que o aluno precisa, dado o alto número de alunos
nas turmas de álgebra linear. Lecionando a disciplina de álgebra linear com
aplicações em geometria analítica, tenho percebido a grande ajuda, para os estudantes, das listas de problemas e exercícios dos tópicos da matéria elaborados
a cada ano. Os gabaritos dessas listas permitem um melhor preparo para as
provas. Mas é notória a falta de interesse dos alunos quando não visualizam
a aplicação desses conceitos na sua formação ou na sua atuação profissional.
Pretende-se elaborar um mínimo de dez listas de problemas de aplicação nas
áreas de engenharia de alimentos e engenharia de biosistemas que envolvam os
conceitos de álgebra linear e da geometria analítica, o que pode também reverter
o quadro do elevado índice de reprovações ou evasão dessa disciplina.

O engenheiro, está chamado a propor processos produtivos ecientes e preservando
a natureza. As indústrias e empresas de destaque na atualidade utilizam
com maior frequência ferramentas computacionais de simulação de processos
físico-químicos. Os engenheiros formados, terão um excelente diferencial se entendem
os conceitos de modelagem e simulação numérica desses processos, se
conhecem o método numérico utilizado nos ambientes de simulação analisando
soluções numéricas para melhor entendimento desses processos. No Laboratório
de Mecânica Computacional (www.labmec.org.br) foi desenvolvido um ambiente
computacional, o NeoPZ (https://github.com/labmec/neopz), que possibilita o
desenvolvimento de algoritmos avançados em elementos nitos para a simulação
numérica de processos envolvidos na produção de alimentos. No NeoPZ, é possí-
vel simular modelos em equações diferenciais parciais(3D), é um ambiente aberto
à comunidade cientíca e o orientador do presente projeto está envolvido como
pesquisador-desenvolvedor dessa ferramenta. Pretende-se utilizar o ambiente
NeoPZ para realizar simulações de diversos modelos matemáticos desenvolvidos
em pesquisas da Engenharia de Alimentos da USP, o que possibilitaria determinar
o potencial didático e experimental do NeoPZ para disciplinas dos cursos
de graduação e pós graduação da Engenharia de Alimentos da USP.

O projeto apresentado pretende implementar e explorar o método MHM (Multiscale Hybrid Method) para simulação de problemas multi escala. A técnica MHM foi desenvolvida por pesquisadores do LNCC e carece de uma implementação em ambiente computacional mais consolidado para ser estudado e avaliado. Pretendemos explorar vários aspectos da metodologia e contribuir com novas aplicações e modificações na sua formulação. Iremos comparar as aproximações geradas por MHM com aproximações obtidas utilizando outra técnica multi escala.

Simulação numérica é uma excelente ferramenta para o estudo de modelos matemáticos em equações integro-diferenciaveis, e os algoritmos em elementos finitos é a mais popular técnica para esse fim. Técnicas adaptativas são utilizadas para melhorar a aproximação. hp-refinamentos são combinações de dois refinamentos: h-refinamento combina subdivisão e reagrupamento de elementos, p-refinamento modifica a ordem das funções aproximantes para acelerar a convergência. Implementar versões hp-adaptativas de algoritmos em elementos finitos é uma tarefa complexa, além de ser dificil definer critérios hp-adaptativos para adaptar a malha de elementos finitos. Assim uma área de pesquisa muito atrativa é a de definir estratégias auto-adaptativas que possibilitem definir uma malha computacional inicial para a qual o erro de aproximação está dentro de um certo limite e preferencialmente com um adequado número de graus de liberdade. Pretende-se analisar a malha de forma local, considerando conjuntos (patch) de elementos finitos nos quais determina-se os erros a partir de dados de uma malha e uma outra refinada uniformemente da primeira. Pretende-se aplicar condições de fronteira tipo Dirichlet para considerar esses patchs.

Refinamento adaptativo foi desenvolvido desde o início dos anos 80, e já existem muitas publicações sobre o assunto, sendo a pioneira a de Babuska e Rheinboldt. Na h-adaptabilidade, os elementos da malha de elementos finitos são particionados / engrossados a fim de aumentar / diminuir o espaço aproximante. A h-adaptabilidade permite reduzir o erro de aproximação, mas não permite aumentar a ordem da convergência. Na p-adaptabilidade, a ordem dos polinômios aproximantes é adaptada para otimizar o espaço de aproximação com respeito a solução da equação diferencial. A hp-adaptabilidade realiza, em determinadas regiões do domínio, h- e/ou p- adaptabilidade, dependendo de algum critério de medida de erro realizado. Esse recurso permite atingir convergência exponencial do erro relative ao número de graus de liberdade do sistema. O objetivo do presente projeto é organizer, documentar e disponibilizar para a comunidade científica a estrutura de classes, a documentação formal e a descrição das classes e métodos a serem utilizados por estratégias hp-adaptativas, destacando as diferenças com outras propostas na literatura. O ambiente computacional para os experimentos numéricos é o NeoPZ, desenvolvido pela equipe liderada pelo Prof Philippe Devloo do Laboratório de Mecânica Computacional da FEC/Unicamp.

Utilizar a análise multiresolução no lugar da análise de Fourier para determinar o padrão de crocancia a partir do sinal acústico de alimentos.

Pretende-se identificar os coeficientes wavelets significativos na solução numérica de uma lei de conservação decomposta em dois níveis, para automatizar os elementos finitos a refinar em h e os elementos finitos na região suave incrementar o p, se necessário.