Metodologia Científica e Tecnológica Módulo - Modelo Prof. Carlos Fernando Jung jung@faccat.br...

Metodologia Científica e Tecnológica

Módulo - Modelo Prof. Carlos Fernando Jung jung@faccat.br

Edição 2006

Material para Fins Didáticos – Distribuição GratuitaPara ampliar o estudo sobre este assunto consulte o livro:JUNG, Carlos F. Metodologia para pesquisa & desenvolvimento: aplicada a novas tecnologias, produtos e processos. Rio de Janeiro: Axcel Books, 2004.

Modelo

3

O Que é um Modelo Científico ?

4

Modelo Equivalente

Sistema Físico Real

5

Uma representação lógica, um conjunto de mecanismos físicos ou virtuais que permite a representação de um conhecimento ou

produto.

6

O modelo é utilizado para representar o sistema físico real, viabilizando a simulação,

a análise e a otimização em laboratório

Modelo com Variáveis Minimizadas

7

Aplicação dos Modelos Científicos

É muito dispendioso, e nada prático, construir todas as alternativas

possíveis do sistema físico real, até se encontrar uma solução

satisfatória.

Assim, é possível a elaboração de vários modelos para ser determinado

um modelo otimizado.

8

Aplicação dos Modelos Científicos

Com o crescente progresso no campo computacional, que constitui um forte auxílio à

modelagem, diversas variáveis como a dimensão e posição de componentes podem ser analisadas

mais rapidamente de forma econômica

9

Aplicação dos Modelos Científicos

É possível, em menor espaço de tempo, fazer um exame da situação de muitas variáveis, determinando seus efeitos no

desempenho do sistema físico real

10

Aplicação dos Modelos nas Engenharias e Computação

1. Percepção da idéia conceitual;

2. Visualização da natureza do sistema e funcionamento;

3. Comunicação do projetos àqueles que vão construir e operar;

4. Previsão na solução de problemas projetuais e de manutenção;

5. Controle da execução do projeto, manutenção das características;

6. Ensino;

7. Treinamento de equipes para a execução de serviços técnicos;

8. Simulação do funcionamento: detecção de problemas, testagem;

9. Otimização das características e parâmetros, aperfeiçoamento;

10. Predição para o desenvolvimento de novos modelos;

11

Classificação dos Modelos

Dinâmicos

Estáticos

Quantitativos

Qualitativos

Sistêmicos

Icônico Bidimensional

Icônico Tridimensional

Icônico

Diagramático ou Esquemático

Matemático

Gráfico

12

Modelos Dinâmicos e Estáticos

13

O modelo dinâmico viabiliza o estudo longitudinal do comportamento de um sistema ou processo.

(Estudo do Comportamento de um Processo de Fabricação)

O modelo estático é utilizado na representação formal dos parâmetros e características da

qualidade de produtos e processos.

14

Modelos Quantitativos, Qualitativos e Sistêmicos

15

O Que é um Modelo Quantitativo ?

O modelo quantitativo é utilizado universalmente para demonstrar através de métodos e símbolos numéricos as diferenças, proporcionalidades ou não, entre

sistemas que compõe a natureza

67,40%

32,70%

66,66%64,40%60%56,80%62%

33,34%35,60%40%43,20%38%

0%

20%

40%

60%

80%

2002/II 2003/I 2003/II 2004/I 2004/II 2005/I

Sim Não

5 – Você possui microcomputador em casa para realizar suas atividades?

16

O Que é um Modelo Qualitativo ?

Os modelos qualitativos são aqueles formulados a partir de

descrições intuitivas do pesquisador ou indivíduo

pesquisado. Este modelo tem por finalidade a representação dos

objetos ou indivíduos e as relações associadas para formulação de um modelo

interativo. 

O Modelo Qualitativo admite a interferência dos valores do pesquisador e considera a existência de múltiplas realidades

17

Produto ou Processo

Parâmetros+

Relações

Estímulo Inicial (Variável Independente)

Resultado (Variável dependente)

Descrição Qualitativa e Quantitativa

do Resultado

Descrição Qualitativa da Expectativa

Resultado Esperado a partir do

Estímulo Inicial Idealizado

Variáveis Espúrias

O Que é um Modelo Sistêmico ?

18

O Modelo Sistêmico considera as variáveis, parâmetros e os efeitos das relações internas

do produto ou processo, e os recursos humanos, materiais e financeiros envolvidos

19

Modelo Sistêmico de um Processo Produtivo

Entrada do Sistema = X

Matéria Prima = Variável Independente

Saída do Sistema = Y

f = Parâmetros + Relações Internas da Máquina = Variável

Interveniente

Produto = Variável Dependente

Baixo Teor de Impurezas na Matéria Prima = Variável Moderadora

Pedido do Cliente = Variável Antecedente

Temperatura Ambiente = Variável de Controle

20

Quais os Tipos de Modelos Científicos ?

Modelo Icônico Modelo Icônico

Tridimensional

Modelo Icônico Bidimensional

Modelo Diagramático ou Esquemático

Modelo Gráfico

Modelo Matemático

21

Modelo Icônico Bidimensional

22

Modelo Icônico Tridimensional

23

Modelo Diagramático

24

Modelo Esquemático

25

Modelo Gráfico

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

Resultados % 30,43% 35,87% 25,00% 4,35% 2,17% 2,17%

Muito Boa Boa Regular Fraca Muito FracaNão

respondeu

3. Como você considera qualidade das atividades de extensão do curso, como: visitas técnicas?

26

Modelo Matemático

Exemplo: Equação

E = Tensão

da Bateria

R = Resistência

R = E I

I = Corrente

Modelo Matemático+

-

27

O Que é Modelo Experimental e de Controle ?

São utilizados para proporcionar uma análise comparativa com o sistema, amostra ou modelo experimental.

MODELO CONTROLADO

MODELO EXPERIMENTALNovas Variáveis

Novo Resultado

Resultado PrevisívelAnálise

Comparativa

Variáveis Totalmente Controladas

28

O Que é Modelagem ?

O processo de modelagem consiste na construção de um sistema simplificado que represente o sistema

físico real.

29

O Que é Domínio do Modelo ?

O domínio de um modelo é definido pelo sistema que está sendo representado com suas variáveis internas e externas

minimizadas

MODELO CIENTÍFICO

Parâmetros +Relacionamentos

Sistema = zVariável Independente = x

Variável dependente = y

Entrada do Sistema

Saída do Sistema

30

Domínio do Modelo - Representação Matemática

Y = Z . X

Variável Dependente (Saída)

Variável Independente (Entrada)

Parâmetros + Relações