Curso de Especialização em Informática |
Ano Lectivo de 2006/2007 |
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Critérios usados na avaliação das respostas: organização do texto, clareza do texto, pesquisa efectuada, desenvolvimento da resposta, acerto da resposta no tema alvo, coerência da resposta e qualidade geral.
Lista de Seminários |
The biclustering problem is NP-complete. However, when we are interested in identifying biclusters in time-series expression data, we can restrict the problem to finding all maximal biclusters with consecutive columns. This restriction leads to a tractable problem. Its motivation is the fact that biological processes start and finish in an identifiable contiguous period of time, leading to increased (or decreased) activity of sets of genes forming biclusters with contiguous columns. In this context, we have recently proposed efficient biclustering algorithms based on string processing techniques for finding all maximal contiguous column coherent biclusters with both perfect and approximate expression patterns in linear and polynomial time, respectively.
We show the relevance of this type of biclusters in the discovery of potential regulatory modules in an application to the identification of regulatory modules involved in the genomic response of
Saccharomyces cerevisiae to heat stress. The results show not only the ability of the proposed methodology to extract relevant information compatible with documented biological knowledge, but also
the utility of using these algorithms in the study of other environmental stresses and of regulatory modules in general.
Questão - O problema de biclustering é NP-completo. No entanto, no caso concreto da
aplicação de algoritmos de biclustering à identificação de padrões de
expressão em séries temporais de expressao genética, existem restrições que
permitem transformar o problema em tratável. É assim possível utilizar
algoritmos eficientes e determinísticos para encontrar todos os biclusters
máximos. Que restrições são estas e que vantagens tem, neste problema em
particular, a utilização de biclustering em vez de clustering?
A simulação consiste na reprodução/mímica em computador do modelo de um sistema dinâmico, existente ou imaginado. A realização de múltiplos ensaios sobre o sistema modelado, permite a observação de animações e análise estatística, dando suporte quantitativo à tomada de decisão, nomeadamente para maximização de ganhos ou minimização de perdas. Neste sentido a simulação é, tradicionalmente, uma técnica de análise de sistemas da área da Investigação Operacional (The Science of the Better).
A simulação tem, um curioso passado comum com metodologias das ciências da computação. Nomeadamente, a programação orientada a objectos e a gestão de processos foram desenvolvidas pioneiramente na linguagem de simulação: SIMULA (nos anos 60/70). Com o advento dos ambientes gráficos (anos 80/90), popularizaram-se dezenas de ferramentas de simulação comerciais, em que se constrói graficamente o layout dos sistemas modelados (e.g. Arena, ProModel? , Witness, Simul8, etc.). Contemporaneamente, popularizou-se também o uso de ferramentas genéricas de programação com ambientes gráficos, geralmente utilizados para desenhar a interface com o utilizador (e.g. Visual Basic, Visual C++, etc). Lamentavelmente, em ambos os casos, o grafismo pouco ajuda a especificação do comportamento.
Quando os elementos gráficos são utilizados para desenhar o comportamento do sistema/programa poderemos estar perante aquilo que se designa por uma Linguagem Visual (e.g. fluxogramas). Entre outras vantagens, estas linguagens têm uma legibilidade muito superior às tradicionais (textuais). Também na programação/modelação visual, conseguimos identificar fortissimas semelhanças entre a simulação e a programação genérica. Ora, a classe de notações visuais mais usada para a especificação de sistemas concorrentes é provavelmente a família das redes de Petri (Petri nets). No campo da simulação, são utilizados diagramas homomorfos às redes de Petri: DCA (Diagramas de Ciclo de Actividades) (ACD), ambos criados paralelamente nos anos 60/70.
A produção automática de programas de baixo nível a partir de linguagens visuais, ainda é um problema complexo.
A resolução dessa dificuldade é geralmente efectuada internamente por cada ferramenta específica.
No sentido de fazer uma utilização plena das potencialidades das linguagens visuais,
o orador integrou uma equipa que desenvolveu editores gráficos, formatos abertos de representação dos programas visuais (em XML), e compiladores para diferentes linguagens de simulação: Arena: Profissional; BSF: Académica. Designou-se esse projecto por S+ (Modelação Automática Interactiva de Simulação).
A utilização da linguagem visual de simulação - DCA, sendo de sintaxe radicalmente simples por utilizar apenas círculos, rectângulos e setas como únicos símbolos gráficos,
pretende facilitar o desenvolvimento interactivo entre o dono do problema e o analista de sistemas, permitindo o desenvolvimento de modelos mais fidedignos ao problema real e expondo directamente
o dono do problema aos ensaios e aprendizagens que a simulação possibilita,
aumentando a eficácia da simulação no apoio à decisão.
Questão - TBA
Os Colombines são um enxame de microagentes pintores, muito simples ao nível
individual, que são capazes de pintar uma tela virtual bidimensional
composta por um reticulado de células. Os agentes pintores não comunicam
directamente entre si mas através do meio ambiente, a tela, num processo
estigmérgico inspirado no mundo das formigas. A tela pode ser vista como uma
paisagem química dinâmica, em permanente mudança�existe uma interacção
constante e nos dois sentidos entre a distribuição da informação química e o
comportamento dos micropintores. Por um lado, o estado da paisagem química
guia os Colombines e, por outro lado, estes modificam-na numa circularidade
permanente. Esta dinâmica de interacção é capaz de gerar padrões inesperados
e singulares, mas que apresentam uma certa regularidade�uma marca
Colombines. Através de uma variação simples no comportamento químico das
células que compõem a tela virtual, obtemos os Anti-Colombines, uma espécie
de negativo dos Colombines, que geram pinturas completamente distintas.
Questão - TBA
Questão - escolham um dos desafios identificados na parte final da apresentação e discutam-no sucintamente (1/2 página). Podem organizar as respostas da seguinte forma: -descrição -relevância para meta-aprendizagem -proposta de solução [OPCIONAL])
Uma Introdução ao Maple por Jun Fonseca http://www-gmap.mecanica.ufrgs.br/download/maplep.pdf
Introdução ao Maple por Renato Portugal http://www.cbpf.br/~portugal/curso.pdf
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Bibliografia - Divulgação
Delfim F. M. Torres, Números Felizes e Sucessões Associadas: Digressões com o Maple, Educação e Matemática nº77, Revista da Associação de Professores de Matemática, Março/Abril de 2004, pp. 35--38. http://www.mat.ua.pt/delfim/Maple/happy.html
Delfim F. M. Torres, O Jogo do 24 - digressões com o Maple, Cadernos de Matemática, série de Divulgação, CM04/D-03, Universidade de Aveiro, 2004. http://www.mat.ua.pt/delfim/Maple/jogo24.html
Rita M. R. Pereira, Delfim F. M. Torres, Computação Matemática Elementar em Maxima, Cadernos de Matemática, série de Divulgação, CM05/D-02, Universidade de Aveiro, 2005 http://www.pisharp.org/dspace/handle/123456789/28
Frederico D. Regateiro, Delfim F. M. Torres, Extremais do Cálculo das Variações em Maple, Cadernos de Matemática, série de Divulgação, CM06/D-03, Universidade de Aveiro, 2006 http://www.pisharp.org/dspace/handle/2052/121
math.HO/0407112 Title: Consecutive, Reversed, Mirror, and Symmetric Smarandache Sequences of Triangular Numbers Authors: Delfim F. M. Torres, Viorica Teca MSC-class: 11B83; 11-04; 11A41 Journal-ref: Scientia Magna, Vol.1 (2005), No.2, 39-45 http://arxiv.org/abs/math.HO/0407112
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Bibliografia - Investigação
Maple Applications: http://www.mat.ua.pt/delfim/maple.htm
Our work is available from the Maple Application Centre since 26/July/2006: http://www.maplesoft.com/applications/app_center_view.aspx?AID=1983
Alguns artigos:
1. math.OC/0604072 Title: Symbolic Computation of Variational Symmetries in Optimal Control Authors: Paulo D. F. Gouveia, Delfim F. M. Torres, Eugenio A. M. Rocha Comments: Presented at the 4th Junior European Meeting on "Control and Optimization", Bialystok Technical University, Bialystok, Poland, 11-14 September 2005. Accepted (24-Feb-2006) to Control & Cybernetics Subj-class: Optimization and Control MSC-class: 49K15; 49-04; 49S05 http://arxiv.org/abs/math.OC/0604072
2. math.OC/0509140 Title: Automatic Computation of Conservation Laws in the Calculus of Variations and Optimal Control Authors: Paulo D. F. Gouveia, Delfim F. M. Torres Comments: Partially presented at the 10th International Conference "Mathematical Modelling and Analysis", and "2nd International Conference "Computational Methods in Applied Mathematics", June 1 - 5, 2005, Trakai, Lithuania. Subj-class: Optimization and Control; Mathematical Physics MSC-class: 49K15; 49-04; 49S05 Journal-ref: Comput. Methods Appl. Math. Vol. 5 (2005), No. 4, 387-409 http://arxiv.org/abs/math.OC/0509140
3. math.OC/0411211 [abs, ps, pdf, other] : Title: Computação Algébrica no Cálculo das Variações: determinação de simetrias e leis de conservação, Authors: Paulo D. F. Gouveia, Delfim F. M. Torres Comments: 20 pages, in Portuguese. Partially presented at XXVII CNMAC (Brazilian Congress of Applied Mathematics and Computation), FAMAT/PUCRS, Porto Alegre, RS, Brasil, 13-16 September 2004. Subj-class: Optimization and Control MSC-class: 49-04; 49K05; 49S05 Journal-ref: TEMA Tend. Mat. Apl. Comput. Vol. 6, 2005, Number 1, pp. 81--90 http://arxiv.org/abs/math.OC/0411211
4. math.HO/0312014 Title: Smarandache Sequences: Explorations and Discoveries with a Computer Algebra System Authors: Paulo D. F. Gouveia, Delfim F. M. Torres MSC-class: 11B83; 11-04; 68W30 Journal-ref: Smarandache Notions Journal, Vol. 14, 2004, pp. 5-22. http://arxiv.org/abs/math.HO/0312014
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Links úteis:
Matemática Experimental http://crd.lbl.gov/~dhbailey/expmath
Site oficial do Maple http://www.maplesoft.com
The area of Symbolic and Algebraic Computation (SAC), also known as Computer Algebra (CA) in some circles, aims to automate mathematical computations of all sorts. The resulting computer systems, experimental and commercial, are powerful tools for scientists, engineers, and educators. SAC research usually combines mathematics with advanced computing techniques. SymbolicNet? .org provides a convenient starting point for discovering information about SAC. -> http://www.symbolicnet.org/
Questão - Embora a Computação Algébrica tenha dado os seus primeiros passos
há cerca de 30 anos, no domínio da investigação, encontrando hoje
aplicações nos mais variados campos da Ciência e Tecnologia, só
mais recentemente está a ser explorada como ferramenta de Ensino.
Que vantagens veria na adopção de um Sistema de Computação
Algébrica, como seja o Maple, no ensino da programação?
O trabalho apresentado neste artigo é um componente de um projecto maior: o projecto RODA (�Repositório de Objectos Digitais Autênticos�), cujo principal objectivo é a preservação de informação digital. Neste componente, abordaremos apenas um dos subconjuntos de objectos digitais que o RODA pretende tratar: as bases de dados relacionais. Nesta perspectiva é apresentada uma solução tecnológica para a criação de um repositório de bases de dados relacionais. De realçar que as tecnologias apresentadas poderão mais tarde ser aplicadas ao próprio repositório garantindo e/ou facilitando a sua preservação.
Questão - Em que consiste o Modelo OAIS? OU Que políticas devemos seguir se pretendermos preservar a nossa produção digital?
Resumo - "Com a evolução das TIC os alunos do Ensino Superior estão cada vez mais habituados a recorrer ao site da disciplina para obter informação. Tendo conhecimento desta situação os docentes têm vindo a preocupar-se com a sua estrutura e conteúdo. Algumas Instituições têm regras sobre os itens a incluir, existindo até templates que ajudam à sua criação automática. No que diz respeito aos conteúdos é mais difícil regular o que incluir e é dramático o problema da actualização; por isso existem já vários sites cujas páginas são criadas dinamicamente através do recurso a uma base de dados. Contudo, achamos que não existe uma preocupação em permitir que o aluno interaja com essa informação de maneira a propiciar uma construção de conhecimento mais significativa. A motivação para o projecto que se descreve neste seminário foi estender a base de dados de suporte ao site de forma a que, através do seu Back-Office, o professor possa criar o Mapa de Conceitos da disciplina, associando-lhe Recursos de Informação e o Plano de Aulas de modo a que, posteriormente, o MC Decorado criado seja usado para gerar um navegador conceptual a integrar no seu Front-Office."
Questão - Será possivel transformar realmente, com esta proposta e outras abordagens similares, o site WWW de uma disciplina num verdadeiro objecto de ensino que ajude com eficácia no processo de aprendizagem significativa?
Classificações |
2007-02-05