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;

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Classificação dos Modelos

Dinâmicos

Estáticos

Quantitativos

Qualitativos

Sistêmicos

Icônico Bidimensional

Icônico Tridimensional

Icônico

Diagramático ou Esquemático

Matemático

Gráfico

12

Modelos Dinâmicos e Estáticos

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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.

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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?

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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 ?

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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

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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

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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+

-

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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

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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

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Domínio do Modelo - Representação Matemática

Y = Z . X

Variável Dependente (Saída)

Variável Independente (Entrada)

Parâmetros + Relações