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Módulo I: Ecossistemas como sistemas adaptativos complexos Paulo R. Guimarães Jr Marcus A. M. de Aguiar Instituto de Física Gleb Wataghin UNICAMP F016:

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1 Módulo I: Ecossistemas como sistemas adaptativos complexos Paulo R. Guimarães Jr Marcus A. M. de Aguiar Instituto de Física Gleb Wataghin UNICAMP F016: Física aplicada à Ecologia Módulo I

2 Conteúdo 1.Princípios termodinâmicos 2.Sistemas estocásticos e determinísticos 3.Propriedades emergentes 4.Ecossistemas como sistemas adaptativos complexos 5.Resumo Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

3 Ao final desta aula, você deve ser capaz de: 1.Entender porque a aplicação de idéias termodinâmicas pode não ser válida para sistemas ecológicos 2.Definir propriedade emergente 3.Definir sistema adaptativo complexo Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

4 Conteúdo 1.Princípios termodinâmicos 2.Sistemas estocásticos e determinísticos 3.Propriedades emergentes 4.Ecossistemas como sistemas adaptativos complexos 5.Resumo Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

5 Sistemas termodinâmicos 1.Termodinâmica: estuda os efeitos da mudança de temperatura, pressão e volume em sistema físico analisando o comportamento coletivo de suas partículas Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

6 Sistemas termodinâmicos 2.Energia pode ser trocada na forma de calor ou trabalho Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

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10 A energia do sistema está baseada em dois aspectos 1.Movimento das partículas (energia cinética) 2.Potencial de interação entre as partículas (energia potencial) Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

11 A energia do sistema está baseada em dois aspectos 1.Movimento das partículas (energia cinética) 2.Potencial de interação entre as partículas (energia potencial) Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

12 A energia do sistema está baseada em dois aspectos 1.Movimento das partículas (energia cinética) 2.Potencial de interação entre as partículas (energia potencial) Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

13 A energia do sistema está baseada em dois aspectos 1.Movimento das partículas (energia cinética) 2.Potencial de interação entre as partículas (energia potencial) Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

14 A energia do sistema está baseada em dois aspectos 1.Movimento das partículas (energia cinética) 2.Potencial de interação entre as partículas (energia potencial) Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

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17 A energia do sistema está baseada em dois aspectos 1.Movimento das partículas (energia cinética) 2.Potencial de interação entre as partículas (energia potencial) Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

18 A energia do sistema está baseada em dois aspectos 1.Movimento das partículas (energia cinética) 2.Potencial de interação entre as partículas (energia potencial) Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

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22 Elementos do sistema

23 Como descrever e predizer sistemas ecológicos? F016: Física aplicada à Ecologia Módulo I

24 Conteúdo 1.Princípios termodinâmicos 2.Sistemas estocásticos e determinísticos 3.Propriedades emergentes 4.Ecossistemas como sistemas adaptativos complexos 5.Resumo Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

25 Como modelar? 1.Sistemas estocásticos Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

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28 Sistemas probabilísticos 1.O acaso é o fator fundamental 2.Só é possível predizer a dinâmica de forma probabilística Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

29 Como modelar? 1.Sistemas estocásticos 2.Sistemas determinísticos Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

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31 Introdução F016: Física aplicada à Ecologia

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33 Importante 1.Sistemas determinísticos podem gerar padrões aleatórios Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

34 Conteúdo 1.Princípios termodinâmicos 2.Sistemas estocásticos e determinísticos 3.Propriedades emergentes 4.Ecossistemas como sistemas adaptativos complexos 5.Resumo Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

35 A abordagem reducionista 1.O padrão observado é explicado pelo estudo dos componentes isolados do sistema Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

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38 Elementos do sistema

39 Propriedade emergente 1.Emergent proprieties are features of a system that arise unexpectedly from interactions among systems components. (Camazine et al. 2001). 2.O todo é maior que a soma das partes Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

40 Conteúdo 1.Princípios termodinâmicos 2.Sistemas estocásticos e determinísticos 3.Propriedades emergentes 4.Ecossistemas como sistemas adaptativos complexos 5.Resumo Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

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43 Sistema adaptativo complexo 1.O sistema não está em equilíbrio 2.Interações localizadas 3.Ausência de um controle top-down bem definido 4.Estruturado como uma rede 5.Adaptação 6.Capacidade de evoluir Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

44 Sistema adaptativo complexo 1.O sistema não está em equilíbrio 2.Interações localizadas 3.Ausência de um controle top-down bem definido 4.Estruturado como uma rede 5.Adaptação 6.Capacidade de evoluir Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

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46 Sistema adaptativo complexo 1.O sistema não está em equilíbrio 2.Interações localizadas 3.Ausência de um controle top-down bem definido 4.Estruturado como uma rede 5.Adaptação 6.Capacidade de evoluir Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

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49 Sistema adaptativo complexo 1.O sistema não está em equilíbrio 2.Interações localizadas 3.Ausência de um controle top-down bem definido 4.Estruturado como uma rede 5.Adaptação 6.Capacidade de evoluir Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

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52 Sistema adaptativo complexo 1.O sistema não está em equilíbrio 2.Interações localizadas 3.Ausência de um controle top-down bem definido 4.Estruturado como uma rede 5.Adaptação 6.Capacidade de evoluir Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

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54 Sistema adaptativo complexo 1.O sistema não está em equilíbrio 2.Interações localizadas 3.Ausência de um controle top-down bem definido 4.Estruturado como uma rede 5.Adaptação 6.Capacidade de evoluir Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

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56 Sistema adaptativo complexo 1.O sistema não está em equilíbrio 2.Interações localizadas 3.Ausência de um controle top-down bem definido 4.Estruturado como uma rede 5.Adaptação 6.Capacidade de evoluir Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

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58 Conteúdo 1.Princípios termodinâmicos 2.Sistemas estocásticos e determinísticos 3.Propriedades emergentes 4.Ecossistemas como sistemas adaptativos complexos 5.Resumo Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

59 A energia do sistema está baseada em dois aspectos 1.Movimento das partículas (energia cinética) 2.Potencial de interação entre as partículas (energia potencial) Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

60 Elementos do sistema

61 Propriedade emergente 1.Emergent proprieties are features of a system that arise unexpectedly from interactions among systems components. (Camazine et al. 2001). 2.O todo é maior que a soma das partes Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia

62 Sistema adaptativo complexo 1.O sistema não está em equilíbrio 2.Interações localizadas 3.Ausência de um controle top-down bem definido 4.Estruturado como uma rede 5.Adaptação 6.Capacidade de evoluir Módulo I F016: Física aplicada à Ecologia


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