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Mestrado em Engenharia - Disciplinas

Centro de Engenharia e Computação
Programa de Pós-Graduação em Engenharia
MESTRADO PROFISSIONAL EM GESTÃO DE SISTEMAS DE ENGENHARIA

DISCIPLINAS

Em geral, cada disciplina do Programa possui carga horária de 45 horas. A seguir estão relacionadas algumas das disciplinas oferecidas pelo Programa:

DISCIPLINAS OBRIGATÓRIAS

Introdução à Modelagem de Sistemas Físicos
Princípios Básicos e Metodologias de Modelagem. Modelos Qualitativos e Quantitativos. Sistemas de Referência. Propriedades Físicas (fenomenológicas). Sistemas Contínuos e Discretos. Conceito de Escala. Interpretação de Operadores Matemáticos (Gradiente, Divergente, Rotacional e Laplaciano). Princípios de Conservação/Equilíbrio e Equações Constitutivas e de Estado. Modelos Determinísticos, Probabilísticos e Empíricos. Adequação de Modelos. Aplicações: Problemas selecionados de Modelagem Física Geral (engenharias), Bio-sistemas, Sistemas Sócio-econômicos.

Métodos Matemáticos Aplicados
Fundamentos de Álgebra Linear. Teoria Geral das Equações Diferenciais Ordinárias (EDO's) Lineares. EDO's Lineares com Coeficientes Constantes. Transformada de Laplace. Sistemas de EDO's lineares. Séries de Fourier. Problemas de Contorno para EDO's lineares. Problemas de Contorno para Equações Diferenciais Parciais (EDP's) Lineares.

Técnicas de Otimização
Conceitos de Matemática: Sistemas Lineares, Espaços Vetoriais e Convexidade. Otimização Não-Linear com e sem Restrições: Função E Multiplicadores de Lagrange. Condições de Otimalidade. Métodos Numéricos de Resolução. Otimização Linear: Resolução Gráfica, Método Simplex, Dualidade, Análise de Sensibilidade, Método Dual-Simplex, Simplex Revisado, Decomposição Dantzig-Wolfe e Geração De Colunas. Programação Linear Inteira: Método dos Planos de Corte, Método Branch and Bound e Aplicações. Programação Dinâmica: Determinística e Estocástica.

DISCIPLINAS OPTATIVAS – Linha de Pesquisa: Modelagem Computacional

Métodos Numéricos
Métodos Diretos para Sistemas Lineares: Eliminação Gaussiana e Pivoteamento, Fatoração LU, Refinamento da Solução, Condicionamento e Estimativas de Erro, Fatoração QR. Métodos Iterativos para Sistemas Lineares: Jacobi, Gauss-Seidel, SOR, Convergência de Métodos Iterativos. Sistemas de Equacoes Não-Lineares: Iteração Linear, Método de Newton. Aproximação: Interpolação, Ajuste de Curvas. Integração Numérica: Fórmulas de Newton-Cotes, Quadratura Gaussiana, Integrais Múltiplas. Soluções Numéricas de EDO's: Método de Euler, Métodos de Runge-Kutta.

Métodos Estatísticos
Probabilidades. Variáveis Aleatórias e seus Modelos. Técnicas de Inferência Paramétrica: distribuições amostrais, estimação de parâmetros, testes de hipóteses. Principais Técnicas de Análise Multivariada: modelos de regressão, análise de componentes principais, análise de agrupamentos. Noções de Processos Estocásticos.

Processos Estocásticos
Estudar e aplicar computacionalmente os modelos matemáticos da Lógica Nebulosa para a solução de problemas.

Lógica Nebulosa
Redes Neurais: Definição e Características; Histórico, Conceitos Básicos e Aplicações; Neurônio Artificial; Estruturas de Interconexão; Processamento Neural - Aprendizado e Recuperação dos Dados; Tipos de Aprendizado - Supervisionado e Não-Supervisionado; Regras de Aprendizado - Algoritmos Neurais. Computação Evolucionária: Componentes de um Algoritmo Genético (AG); Desenvolvimento de Ags - Exemplo da Função Binária F6; Reprodução e Seleção; Outras Técnicas e Operadores; Problemas de Otimização Combinatorial - TSP, colorir grafo, produção industrial; Evolução de Regras de Classificação por Algoritmos Genéticos (Mineração de Dados); Introdução ao Evolver e ao RuleEvolver. Lógica Fuzzy: Introdução; Conjuntos Fuzzy; Relações e Composições Fuzzy; Lógica Fuzzy; Sistemas Fuzzy; Controle Baseado em Regras Lingüísticas.

Computação Científica em Apoio a Engenharia
Introdução Arquitetura Computadores. Lógica de Programação. Técnicas de Modularização. Diagramas. Algoritmos. Pseudocódigos. Estrutura de Dados. Introdução a Elaboração de Programas. Programação Paralela e uso de Linguagens Interpretadas de Alto nível para Computação Numérica.

Modelagem de Sistemas Contínuos
Breve Introdução ao Cálculo Vetorial e Tensorial. Significado Físico dos Operadores Gradiente, Divergente, Rotacional e Laplaciano. Definição de Propriedades de Meios Contínuos. Cinemática e Movimento (Visão Lagrangiana e Euleriana). Leis de Conservação (Em Particular Massa, Momentum, Energia e Carga Elétrica). Unificação das Leis De Conservação em termos de uma Propriedade Genérica. Aplicações a Transporte de Massa e Calor. Transporte de Cargas Elétricas. Percolação. Transporte de Fármacos. Modelos Populacionais Contínuos. Caso Estacionário (Equilíbrio); Equações Constitutivas para o Fluxo: Processos Puramente Difusivos - Leis de Fourier, Darcy, Fick, Ohm, Escoamento Potencial, Eletrostática, Elasticidade, Modelos De Torção. Equações de Difusão: Exemplos. Equação de Poisson, Modelos de Equilíbrio. Modelos de Propagação de Ondas. Elastodinâmica. Fluxo Convectivo-Difusivo e Equações de Convecção-Difusão. Eletromagnetismo: Equações de Maxwell.

Computação Distribuída
Arquitetura; Sistemas Operacionais; Sistemas Distribuídos; Redes; Clusters; Paradigams: Simétrico e Assimétrico; Sincrono e Assíncrono; Paralelo e Distribuído; Mobilidade; Colaboração; Algoritmos Distribuídos: Eleição e Exclusão Mútua; Detecção e Resolução de Deadlock; Detecção de Terminação; Protocolos; gerencia de Dados; Obter Consenso na Presença de Incertezas; Computação com Objetos Distribuídos: Arquitetura; Conceitos Middleware (Grid, ORBs, Agentes ) ; Linguagens; Acesso.

Processamento de Sinais
Representações de Sinais: Freqüência, fase e potência, amostragem, taxa de Nyquist e aliasing, transformada de Fourier direta e inversa, convolução e correlação no domínio do tempo e da frequência. Algoritmo FFT - Fast Fourier Transform. Transformada Z Direta e Inversa. Resposta no Impulso e na Freqüência. Análise de Zeros e Pólos. Projeto de Filtros IIR e FIR. Modulação. Deconvolução. Análise Espectral - Correlação e Covariância. Sinais Estacionários e Ergódicos. Filtro de Kalma. Projeto Computacional de Filtros via Programação Convexa.

Mecânica dos Fluidos Computacional
Equações de transporte. Métodos de estabilização. Métodos das características. Métodos tipo Taylor-Galerkin. Equações de convecção-difusão estacionária e transiente. Métodos de discretização espacial tipo upwind. Discretização temporal de equações transientes. Análise de estabilidade pelo método de von Neumann. Equações de Stokes, condições de contorno e formas variacionais. Discretização pelo método dos elementos finitos. Condição de compatibilidade LBB. Equações de Navier-Stokes estacionária e transiente. Linearização das equações de Navier-Stokes. Métodos de resolução implícitos e segregados nas variáveis velocidade-presão. Aplicações.

Sistemas Complexos
Modelagem de Sistemas Físicos: Física Estatística do Não Equilíbrio, Informação Quântica, Leis de escala e Universalidade, Modelos - Origem, Síntese e Forma de Vida, Inovação: Em sistemas Tecnológicos, Em logística, Tecnologia: Algoritmos Quânticos e Criptografia, Descoberta de Padrões em Series Temporais, Gestão: A Influência das Flutuações em Séries Temporais na Tomada de Decisão.

Computação em Nuvem e Aplicações
Avaliação de Desempenho; Balanceamento de Carga; Gerência de Políticas ; Tolerância a Falhas; Provisão de QoS; Infraestrutura Virtualizada ; Portais; IaaS, Paas, Saas, NaaS; APIs e Controle de uso; Gerência e Escalonamento de Recursos; Ferramentas e Modelos de Programação; Ferramentas de Gerência de Infraestrutura Virtualizada; Segurança em Infraestrutura Virtualizada; Gerência de Recursos Virtualizados; Gerência de DataCenters; Computação e Comunicação Verdes; Modelos de Contabilidade e Economia; Gerência de Metadados, Schemas e Ontologias; Aplicações e Serviços habilitados pela Infraestrutura Virtualizada ; Aplicações, Comunidades e Testbeds.

Redes Neurais
Conceitos Fundamentais de uma Rede Neural Natural e Artificial; Modelo Matemático Básico de uma Rede Neural; 3. Arquitetura de uma Rede Neural; Processos de Aprendizagem; Perceptron e Adaline; Redes Neurais Feedforward Multicamadas e Aprendizagem Supervisionadas Backpropagation.

Tópicos Especiais

DISCIPLINAS OPTATIVAS – Linha de Pesquisa: Projeto, Planejamento e Controle de Sistemas de Engenharia

Metodologia de Projetos de Engenharia
Metodologia para solução de problemas: formulação e análise, escolha e especificação das soluções; A importância dos projetos e sua integração na qualidade das obras de engenharia; Avaliação de custos e consequências de falta de qualidade e de integração dos projetos; Definição de projetos de engenharia: objetivos, conteúdos, especificações, desenhos; A modelagem computacional na engenharia – apresentação de ferramentas de solução de problemas numéricos; Consideração de aspectos probabilísticos e tomada de decisões – Conceito de otimização; Relação entre modelos e realidade – avaliação de custo e segurança; A confiabilidade nos projetos de engenharia; A compatibilização entre projetos e orçamentos; Análise dos danos e consequências da falta de compatibilização dos projetos. A importância do desenvolvimento metódico dos projetos de engenharia.

Gestão de Projetos
A organização empresarial e a gestão de projetos. Planejamento de projeto. Áreas de conhecimento da gestão de projetos, incluindo Gestão do escopo, Gestão do risco, Gestão do tempo, Gestão de equipes e outras. Apropriação de custos durante a execução do projeto. Controle de projeto. Plataformas computacionais de acompanhamento de projeto.

Gestão de Manutenção de Obras
Principais tipos de danos nas construções e suas causas, Patologias nas construções, Técnicas e Materiais de Recuperação estrutural, Técnicas de recuperação de pisos, revestimentos e coberturas, Técnicas e Materiais de Reforço Estrutural, Estudo de casos práticos.

Gestão Estratégica de Operações
Conceitos de Estratégia de Operações/Estratégia de Produção. As Origens da Estratégia de Operações/Produção: Wickham Skinner. As Origens da Estratégia de Operações: Hayes e Wheelwright. A estratégia de Produção no contexto das Fábricas Dentro das Fábricas: Miltenburg. Estratégia de Produção no Contexto do Conceito de Unidades de Negócio: Casos Brasileiros. O Modelo do Sand Cone. Competência em Estratégia de Produção. A problemática da Capacidade e Demanda no Contexto da Estratégia de Produção. Dimensão Qualidade e a Estratégia de Produção. Dimensão Tempo e a Estratégia de Produção. Estratégia da Produção em Serviços. Estratégia de Produção e a Matriz de Posicionamento Estratégico da Produção. Estratégia de Produção e a Microeconomia da Firma.

Métodos Experimentais em Engenharia
Método Científico Experimental. Controle e Monitoração de Processos. Sistemas de Medição: exatidão, precisão, polarização e resolução de medidas. Erros: tipos e análise estatística. Sistemas de Unidades de Medida. Padrões. Características Dinâmicas do Desempenho de Instrumentos: modelo, geração e análise de sinais, resposta no tempo e em frequência. Transdutores: tipos, grandezas, sensores ópticos, inteligentes. Processamento, Transmissão e Armazenamento de Dados Experimentais. Sistema de Aquisição de Dados Digitais e Analógicos: plataformas para instrumentação, condicionamento de sinal, conversão A/D e D/A, multiplexação, interface IEEE-488, controles OLE, software e hardware.

Introdução aos Processos Industriais
Conceitos e Cálculos em Processos. Operações unitárias fundamentais; Técnicas de produção industrial; Processos petroquímicos, químicos e farmacêuticos. Estação de tratamento de efluentes; Tecnologias emergentes.

Técnicas de Gestão Industrial
O processo de gestão. Avaliação das capacidades de planejamento, delegação, controle, gestão por objetivos, aconselhamento e “coaching”, recrutamento, formação de equipes, negociação, solução de problemas, profissionalismo, gestão da mudança e liderança. Estudos de caso e análises das técnicas de alianças estratégicas, análise SWOT, “benchmarking”, gestão de marcas, ciclo de vida de produto, “core competence”, cultura organizacional, “downsizing”, ética negocial, “empowerment”, “just-in-time”, “lean prodution”, “learning organization”, “marketing-mix”, motivação, “outplacement”, “outsourcing”, pensamento estratégico, planejamento por cenários, reengenharia, gestão do risco, vantagem competitiva.

Tópicos em Tecnologia dos Materiais
Assuntos destinados à exposição de novas tecnologias vinculadas área de engenharia dos materiais, tópicos importantes para completar a formação dos alunos, visitas à empresas e centro de pesquisas, cujas atividades sejam relevantes para o Programa e outras atividades programadas.

Tópicos em Instrumentação
Conceitos de Instrumentação, Propagação de erros, Conceitos de Eletrônica Analógica e Digital, Sinais e Ruídos, Medidores de Grandezas Elétricas, Medição de Grandezas Físicas e Sensores. Síntese de Circuitos passivos. Síntese de impedância LC e RC. Síntese de função de transferência LC e RC. Aproximação de Funções de Transferência. Transmissão em Redes Internas. Transmissão em Redes Externa. Modelagem de Redes Internas. Modelagem de Redes Externas.

Gestão da Tecnologia da Informação
Fundamentos de Gestão de Tecnologia da Informação: aspectos conceituais e práticos. O papel estratégico da TI nas organizações. Governança da TI. Frameworks e Modelos.

Sistemas de Controle
Introdução aos Sistemas de Controle, Modelagem de Sistemas Físicos, Análise de Resposta Transitória e em Regime Permanente, Método do Lugar das Raízes, Resposta em Frequência, Controladores PID, Análise de Sistemas em Espaço de estados.

Introdução à Manutenção e Corrosão Industrial
Princípios básicos de Termodinâmica e Cinética, Princípios Básicos da Engenharia de Manutenção, Princípios Básicos de Eletroquímica e Corrosão, Casos Práticos de Falhas Mecânicas e de Corrosão.

Tópicos Especiais

 

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