Linha de Pesquisa

Modelagem Computacional e Otimização

A linha de pesquisa modelagem computacional e otimização tem como objetivo formar pesquisadores com grau suficiente de conhecimento para aplicar técnicas de modelagem matemática e computacional destinadas à análise e ao projeto de sistemas das engenharias desenvolvendo, em casos adequados, softwares e hardwares, possibilitando transferência de tecnologia para o setor produtivo.

A modelagem computacional e a otimização possuem importante destaque no tratamento de problemas de várias áreas de conhecimento. Em especial para o presente projeto de Mestrado, pretende-se desenvolver modelos para a matemática aplicada, para as engenharias mecânica, mecatrônica, produção e ciências da computação. No contexto dos sistemas mecânicos, pretende-se investigar principalmente as vibrações e a dinâmica de produtos e processos tradicionalmente usados no setor produtivo industrial, como por exemplo: sistemas mecânicos de parâmetros concentrados, máquinas rotativas, processos convencionais de fabricação, estruturas de veículos e aeronaves, etc. Por outro lado, os sistemas mecatrônicos a serem investigados são aqueles voltados para a robotização e automatização de processos, tais como: mecanismos articulados, máquinas-ferramentas computadorizadas, dentre outros. Com o avanço da computação digital, fica evidente uma melhora nas técnicas para tratamento de tais problemas e de questões cada vez mais complexas, além de possibilitar o surgimento de novas técnicas de otimização, que são indispensáveis para lidar com problemas antes sem solução. Estas novas técnicas de otimização como, Algoritmos Genéticos, Non dominated Sorting Genetic Algorithm (NSGA), Recozimento Simulado, Evolução Diferencial, Busca Tabu, Nuvem de Partículas (PSO) e outras, vem sendo empregadas em diversas pesquisas relacionadas à diversas áreas. Para as pesquisas concernentes a área mecânica, existem também várias técnicas numéricas que se pretende aplicar à pesquisa dos temas de interesse desta linha de pesquisa. Das principais ferramentas de análise, merecem destaque: método dos elementos finitos, técnicas de otimização numérica, técnicas de resolução de problemas de valor inicial (métodos de Runge-Kutta e Newmark, etc.), técnicas de processamento e análise de sinais (fft, filtros, etc.), dentre outras. Por fim, dentre os conceitos computacionais recentes cita-se a lógica descritiva, ontologias e validação formal, aplicados em criptografia, validação de sistemas e bases de dados.

Devido à essa natureza multi/interdisciplinar, esta área requer uma forte interação entre os pesquisadores com formação em Engenharia Mecânica, Elétrica, Produção, Matemática Aplicada e Ciência da Computação, característica presente no corpo docente do PPGMO.