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SIMULAÇÃO E MODELAGEM

Semana 01 - Aula 01

Simulação: origens e cronologia, aplicações

Prof. Anibal Tavares de Azevedo

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Algoritmos inspirados na natureza

Em fenômenos físicos ou biológicos

"A Natureza é a fonte de todo conhecimento verdadeiro. Ela tem sua própria lógica, suas próprias leis, ela não tem efeito sem causa ou intervenção sem necessidade."

Revisitando ideias de PO 2

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Heurísticas e Metaheurísticas

https://sandipanweb.wordpress.com/2020/12/08/travelling-salesman-problem-tsp-with-python/

2-OPT

Genetic Algorithm

Simulated-Annealing

Particle Swarm

Revisitando ideias de PO 2

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O Ano da IA | Simulação: 2024

Os vencedores: John Hopfield e Geoffrey Hinton.

Descobertas e invenções: aprendizado de máquina com redes neurais artificiais que são essenciais para o desenvolvimento da inteligência artificial (IA).

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Neurônio Artificial: Como usar

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Exemplo 01: Laranja x Maçã

COR

PESO

(g)

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Exemplo 01: Laranja x Maçã

COR

PESO

(g)

[170, 0.8]

170

0.8

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Exemplo 01: Laranja x Maçã

COR

PESO

(g)

[170, 0.8]

170

0.8

[155, 0.6]

155

0.6

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Exemplo 01: Laranja x Maçã

COR

PESO

(g)

[170, 0.8]

[155, 0.6]

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Exemplo 01: Laranja x Maçã

COR

PESO

(g)

[170, 0.8]

[155, 0.6]

W0 + W1*Peso + W2*Cor

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Exemplo 01: Laranja x Maçã

COR

PESO

(g)

[170, 0.8]

170

0.8

[155, 0.6]

155

0.6

W0 + W1*Peso + W2*Cor

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Exemplo 01: Laranja x Maçã

-1.50 + 0.02*Peso + 1.50*Cor

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Pequeno histórico

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Nobel Química de 2024:

Desenho computacional de proteínas

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Pare! Origens da Simulação…

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Voltando no tempo…

"As figuras de animal recuam até o último período glaciário (entre 60.000 e 10.000 anos A.C.) (...)

Mesmo hoje em dia um estranho sortilégio parece assombrar as cavernas onde estão os baixos-relevos e as pinturas."

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Nas cavernas de Montespan

“O animal pintado tem a função de um double, isto é, de um substituto. Com o seu massacre simbólico os caçadores antecipam e asseguram a morte do animal verdadeiro. É uma forma de "simpatia", baseada na "veracidade" atribuída ao substituto: o que acontece com a pintura deve acontecer com o original.”

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Chaturanga e o Xadrez: Simulação de batalhas

"Chaturanga designava as quatro partes do exército indiano - bigas, elefantes, cavalaria e infantaria. É considerado o antecessor do Xadrez." Wikipedia.

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Jogos eletrônicos

Simulação de batalhas

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Simulação de batalhas e IA

“A Força Aérea americana planeja ter uma frota com mais de mil aviões de guerra não tripulados até 2028.”

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Simulação e a Indústria 4.0

Simulação

Orquestração detalhada de sistemas

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Realidade aumentada x virtual

Realidade Aumentada

Realidade Virtual

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Pilares da Indústria 5.0

Turbina

Plataforma

Smart Building

Smart Cities

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Digital Twin: Definição

Componentes:

1. Ativo físico

2. Ativo Digital

3. Fluxo informações entre físico e digital (uni ou bidirecional)

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Digital Twin: Componentes

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Aplicações industriais

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Parceria NVIDIA + BMW

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Parceria NVIDIA + Siemens

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Uso de robôs em CDs

“O objetivo é agilizar o processo de coleta de produtos, chamado de “picking”.”

“A automação deverá: baixar o tempo de processamento dos pedidos em 20% e reduzir em 70% a distância percorrida por dia pelos funcionários da área.”

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Avatares de IA

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Avatares de IA

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Avatares na educação

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Avatares e o ensino

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Mapa mental da Aula 01

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Mapa Mental da Aula 01

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Mapa mental da Aula 02