Metodologia Científica e Tecnológica Módulo - Modelo Prof. Carlos Fernando Jung jung@faccat.br Edição 2006 Material para Fins Didáticos – Distribuição Gratuita Para 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

O Que é um Modelo Científico ?

Modelo Equivalente Sistema Físico Real

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

Modelo com Variáveis Minimizadas O modelo é utilizado para representar o sistema físico real, viabilizando a simulação, a análise e a otimização em laboratório

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.

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

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

Aplicação dos Modelos nas Engenharias e Computação Percepção da idéia conceitual; Visualização da natureza do sistema e funcionamento; Comunicação do projetos àqueles que vão construir e operar; Previsão na solução de problemas projetuais e de manutenção; Controle da execução do projeto, manutenção das características; Ensino; Treinamento de equipes para a execução de serviços técnicos; Simulação do funcionamento: detecção de problemas, testagem; Otimização das características e parâmetros, aperfeiçoamento; Predição para o desenvolvimento de novos modelos;

Classificação dos Modelos Dinâmicos Estáticos Quantitativos Qualitativos Sistêmicos Icônico Bidimensional Icônico Tridimensional Icônico Diagramático ou Esquemático Matemático Gráfico

Modelos Dinâmicos e Estáticos

(Estudo do Comportamento de um Processo de Fabricação) 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.

Modelos Quantitativos, Qualitativos e Sistêmicos

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

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

O Que é um Modelo Sistêmico ? 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 ?

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

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

Quais os Tipos de Modelos Científicos ? Modelo Icônico Modelo Icônico Tridimensional Modelo Icônico Bidimensional Modelo Diagramático ou Esquemático Modelo Gráfico Modelo Matemático

Modelo Icônico Bidimensional

Modelo Icônico Tridimensional

Modelo Diagramático

Modelo Esquemático

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

Modelo Matemático Modelo Matemático R = E  I Exemplo: Equação + - E = Tensão da Bateria R = Resistência R = E  I I = Corrente Modelo Matemático + -

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 EXPERIMENTAL Novas Variáveis Novo Resultado Resultado Previsível Análise Comparativa Variáveis Totalmente Controladas

O Que é Modelagem ? O processo de modelagem consiste na construção de um sistema simplificado que represente o sistema físico real.

MODELO CIENTÍFICO 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 = z Variável Independente = x Variável dependente = y Entrada do Sistema Saída do Sistema

Y = Z . X Domínio do Modelo - Representação Matemática Variável Dependente (Saída) Variável Independente (Entrada) Parâmetros + Relações