domingo, 10 de setembro de 2017

Alguns Conceitos sobre Conjuntos

Olá! Tudo bem?

Nesta postagem, vou falar um pouco sobre a teoria dos conjuntos, basicamente recordar alguns conceitos e apresentar alguns exemplos simples de entender.

Primeiramente, conjunto, elemento e pertinência são considerados elementos primitivos da teoria dos conjuntos. Isso significa que não podemos definir cada um deles dentro dessa teoria, mas, a partir deles, definir outros conceitos.

Por exemplo, A = {1,3,5,7,9} é um conjunto possuindo números. Os números dentro do conjuntos são seus elementos. A relação entre cada número e o conjunto dado é a relação de pertinência, isto é, 1 pertence a A, 3 pertence a A, e assim por diante. Mas os conjuntos não precisam ser numéricos. Podemos ter conjuntos de letras, de cores, de estados de uma federação, de pessoas e ainda assim poder aplicar todos conceitos e técnicas para conjuntos.

Quando um conjunto A possui todos os elementos de um conjunto B, dizemos que A contém B. Equivalentemente, podemos dizer que B está contido em A. Se pelo menos um elemento de B não pertencer a A, dizemos simplesmente que B não está contido em A, ou que A não contém B. Por causa dessa condição é que podemos afirmar que um conjunto sem elementos (sim, isso é possível) está contido em qualquer outro conjunto. Por que? Porque você não pode encontrar nele "pelo menos um elemento dele que não esteja no outro".

Ainda confuso? Um conjunto sem elementos é dito conjunto vazio. Para dizer que esse conjunto não está contido em outro conjunto, eu deveria mostrar pelo menos um elemento do vazio que não pertencesse ao outro. Mas ele é vazio, então tal elemento não existe. Como estamos usando uma lógica binária, se para dizer que ele não está contido preciso desse tal elemento e ele não existe, sou "obrigado" a admitir que o vazio está contido em qualquer outro conjunto.

Você sabe que existem veículos movidos a gasolina, a álcool e a gasolina, a gás natural e a gasolina, e a diesel. Em uma cidade, podemos encontrar facilmente esses quatro tipos de veículos. Podemos separar esses tipos em quatro conjuntos: A = {veículos movidos a gasolina}, B = {veículos movidos a álcool e a gasolina}, C = {veículos movidos a gás natural e a gasolina} e D = {veículos movidos a diesel}.

Os conjuntos B e C estão contidos no conjunto A? Não. Os conjunto B e C têm algo em comum? Sim: eles são movidos a gasolina além do outro combustível. Mas, na teoria dos conjuntos, a resposta seria um pouco mais complicada. O "algo em comum", na teoria dos conjuntos é chamado de interseção entre conjuntos. A interseção é composta pelos elementos coincidentes entre dois ou mais conjuntos. No exemplo dos carros, as características que definem cada conjunto não admitem uma interseção entre B e C, a menos que existam carros movidos "a álcool e a gasolina ou a gás natural e a gasolina", pois suas características são, respectivamente "veículos movidos a álcool e a gasolina" e "veículos movidos a gás natural e a gasolina".

Se em vez do conectivo "e" eu tivesse usado "ou", teríamos a possibilidade de carros movidos apenas a álcool ou apenas a gás natural, e assim, poderíamos falar em interseção como aqueles carros movidos apenas a gasolina. Logo, podemos detectar um pequeno problema na definição dos conjuntos. Por isso, devemos estar bastante atentos ao definir os conjuntos de acordo com a realidade do problema que queremos resolver.

Tomar todos os elementos de dois ou mais conjuntos resulta em uma união de conjuntos. Isto é, o conjunto formados pelos elementos (todos) de A ou de B formam a união entre A e B.

Por exemplo, A = {1, 2, 3 ,4} e B = {4, 6, 8, 10}. O conjunto {1, 2, 3 ,4, 6, 8, 10} é a união entre A e B. Isso mesmo! O quatro não precisa ser repetido na união. Já a interseção entre A e B é o conjunto unitário {4}.

Tome agora A como sendo o conjunto das letras da palavra CASO e B o conjunto das letras da palavra SOCA. Isto é, A = {C, A, S, O} e B = {S, O, C, A}. Esses dois conjuntos são iguais! Isso mesmo. Para que dois conjuntos sejam iguais, é necessário e suficiente que cada elemento de um esteja no outro e vice-versa. Ou seja, qualquer elemento de A está em B e qualquer elemento de B está em A, independente da ordem que eles se apresentem.

Você viu então o que é um conjunto vazio, o que é preciso para que um conjunto esteja contido em outro (neste caso, o conjunto que está contido é chamado de subconjunto do outro), o que é a união e a interseção entre conjuntos e a relação de igualdade (que equivale a dizer que tal conjunto contém e está contido no outro).

Há um vasto material na internet utilizando símbolos e mostrando problemas resolvidos.

Boa pesquisa e até breve!

domingo, 9 de abril de 2017

O Para-Choque da Língua Portuguesa

Que a língua portuguesa é difícil de aprender a ler, de escrever, de falar e de entender a fala ninguém discorda, inclusive entre os falantes nativos. Quando alguém fala, por exemplo, "está aí um grande problema", podemos acabar ouvindo "isto aí um grande problema", e decidimos pela primeira porque acreditamos fazer mais sentido. E esse é um exemplo feito de última hora, mas certamente há exemplos bem mais interessantes. Nas formas escritas, então, saber escrever o que se quer realmente pode ser complicado também.

Remover as dubiedades de um texto pode ser uma tarefa um tanto difícil. Talvez por isso haja tanta confusão nas redes sociais, onde por vezes um comentário feito sem nenhuma pretensão pode virar uma enorme polêmica. Mas isso ocorre também na forma falada. Uma simples frase em um discurso pode arruinar a carreira de um político. Ele pode ser acusado de machista, sexista, homofóbico, racista e muitos outros adjetivos pejorativos por conta de uma frase que em sua cabeça não tinha a menor intenção de ofender ou pelo menos provocar alguém. Mas, os defensores do tudo de plantão estavam lá, anotando cada sílaba para tirar as conclusões mais mirabolantes possíveis e transformar uma simples frase em um incidente de proporções internacionais. Tudo bem... os jornais, os blogueiros, os colunistas precisam garantir seu ganha-pão. Ganha-pão tem hífen mesmo?

Pois é. O novo acordo ortográfico adotou regras para as quais cita exemplos, mas as regras, apesar de estarem bastante claras e apesar de se esperar que fossem bastante objetivas para evitarem interpretações divergentes parece ter deixado um vazio somente porque não foi exaustivo em seus exemplos. Mas exemplos precisavam ser exaustivos? Exemplo é uma amostra. Como amostra, serve para comparar com os demais casos que podem usar-lhe como referência. Contudo, não é isso que acontece na prática.

Vocabulário Ortográfico da Língua Portuguesa (VOLP)  adota a palavra para-choque em lugar de "parachoque". Mas paraquedas substituiu "pára-quedas". A regra está no parágrafo primeiro da Base XV do Decreto 6.583 de 29 de setembro de 2008:

"1º)Emprega-se o hífen nas palavras compostas por justaposição que não contêm formas de ligação e cujos elementos, de natureza nominal, adjetival, numeral ou verbal, constituem uma unidade sintagmática e semântica e mantêm acento próprio, podendo dar-se o caso de o primeiro elemento estar reduzido: ano-luz, arcebispo-bispo, arco-íris, decreto-lei, és-sueste, médico-cirurgião, rainha-cláudia, tenente-coronel, tio-avô, turma-piloto; alcaide-mor, amor-perfeito, guarda-noturno, mato-grossense, norte-americano, porto-alegrense, sul-africano; afro-asiático, afro-luso-brasileiro, azul-escuro, luso-brasileiro, primeiro-ministro, primeiro-sargento, primo-infeção, segunda-feira; conta-gotas, finca-pé, guarda-chuva. 

Obs.:  Certos compostos, em relação aos quais se perdeu, em certa medida, a noção de composição, grafam-se aglutinadamente: girassol, madressilva, mandachuva, pontapé, paraquedas, paraquedista, etc."

Quando alguém diz que quebrou o para-choque, lembra que 'para' é uma palavra e 'choque' é outra? Eu nunca! Ou seja, a observação que segue o parágrafo primeiro transcrito acima se aplica perfeitamente ao caso do "parachoque". Mesmo assim, os dicionários usam "para-choque" e o VOLP registra também desse modo. Aí, para estarmos dentro da "norma culta" devemos escrever "para-choque" mesmo que isso não faça o menor sentido.

sexta-feira, 25 de novembro de 2016

Fórmula de Simpson no Scilab

O script seguinte foi feito para implementar o método de Simpson 1/3 e 3/8, a depender se o número de pontos é par ou ímpar, respectivamente. Como tarefa proposta a alunos de cálculo numérico, foi pedido que investigassem possíveis erros no script e que o aplicassem a determinados problemas, depois das possíveis correções.


Para usar o script acima, você precisa definir uma matriz com os pontos dados no problema de integração. Por exemplo,

M = [1, 0;2, 3;3, 8;4, 15;5, 24;6 35]

em que a primeira coluna contem as abcissas e a segunda, as ordenadas.

Em seguida, depois de executar o script, pode-se chamar a função criada da seguinte forma:

simpson(M)

Isso deve mostrar o valor da integral numérica procurada.

Obrigado pela leitura e até breve!

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sexta-feira, 28 de outubro de 2016

Eliminação Gaussiana com Pivotamento Parcial

A eliminação gaussiana para solução de sistemas de equações lineares está entre os métodos mais eficientes. Escrevemos um script no Scinotes do Scilab (www.scilab.org) para efetuar o passo da eliminação progressiva.

Antes de eliminar os termos de uma coluna, a matriz sofre a operação de pivotamento, que consiste em colocar como pivot o elemento de maior valor absoluto entre os termos da coluna a sofrer a eliminação, excetuando os termos acima do termo da diagonal.




No próprio script preparamos as matrizes de entrada para as operações a serem aplicadas.





Segue-se, daí, a eliminação progressiva.





Depois de proceder a eliminação em cada coluna, a matriz passa por novo pivotamento.




A linha 51 é apenas para mostrar a matriz final, isto é, depois de pivotar e eliminar.


Uma referência importante em métodos numéricos são os livros de Chapra-Canale. 

sexta-feira, 12 de agosto de 2016

O Lago do Pinto

No Lago do Pinto, três espécies estão distribuídas no mês inicial da observação: 

(1) 10.000 indivíduos da espécie x, 17.500 da espécie y, e 22.700 da z. 

(2) Uma diminuição da ordem de 1% na população x implica um aumento da ordem de 3% na população y. 

(3) Um aumento de 1% na população y provoca a diminuição em 2% na população z. 

Se, a partir do início da observação, a população x decai 3% em cada mês, qual será a população de cada espécie em 12 meses?





Bisseção no Scilab

 Olá! É um grande prestígio a sua visita.

Para tirar o máximo de proveito do nosso conteúdo, tenha papel e caneta em mãos. Faça anotações dos principais pontos e, depois, formule pequenos parágrafos sobre o que tiver anotado. Em seguida, revise o texto, dessa vez, formulando perguntas para que você mesmo responda ao final. Por último, ensine o que aprendeu a alguém. Isso tornará seu processo de aprendizagem mais efetivo.

O método da bisseção determina a raiz da equação f(x) = 0, desde que f(a)f(b) < 0 e a < x < b.
No script abaixo,

a e b são extremos direito e esquerdo, respectivamente, do intervalo;
maximo é o máximo de iterações permitidas;
tol é o tamanho máximo no intervalo depois da k-ésima iteração.

function bissection(e,d,maximo,tol)
    a=e;
    b=d;
    for k=0:maximo
        x  = (a+b)/2.;
        fa = a^3 - 2*a - 5;//a função avaliada é f(x) = x^3 - 2x - 5.
        fb = b^3 - 2*b - 5;
        fx = x^3 - 2*x - 5;//raiz encontrada depois de cem iterações: 2,09455.
        printf('\nx = %g, fa=%g e fb = %g',x,fa,fb);
        if (fa*fx<0) then
            b = x;
            printf('\n(V)a = %g, b = %g',a,b);
        else
            a = x;
            printf('\n(F)a = %g, b = %g',a,b);
        end
        if abs(b-a)<tol then
           k=maximo+1;
        end
        printf('\nIteração %g ',k-1);
        printf('\nApós %g iterações, a raíz é %g',k-1,x);
    end
endfunction
bissection(2.0,3.0,100,0.001);

Para aprender a implementar o método em uma planilha de cálculo (Excel ou Calc), clique aqui.

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Conheça o idealizador do Letionare.

* Publicação 100% humana (pode ter erros de digitação : ),.

terça-feira, 31 de maio de 2016

StudenTub

O StudenTub, aquele estudante que usa o Youtube como principal fonte de estudos, tem um desafio a mais: resistir aos vídeos apelativos que são sugeridos junto com vídeos instrucionais.

Na foto abaixo, diversos vídeos sobre o tema estudado são sugeridos. Mas, no meio deles, um vídeo polêmico é inserido. Se o estudante cair na cilada, lá vão embora preciosos minutos do seu tempo de estudo.


Preste atenção na segunda linha da primeira coluna de vídeos sugeridos ao final de um vídeo sobre iteração linear. Dois atores muito famosos estão nele. Ao lado da tela principal, o mesmo vídeo é sugerido como segunda opção em meio a diversos vídeos instrucionais.

Há quem ignore completamente o vídeo, mas há muitos que irão clicar nele, só por curiosidade, e depois em outro, em outro... e lá se foi um dia de estudo pelo ralo cibernético da rede.

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