Search

Submitted by Graziela Lopes da Costa (graziela.costa@ufvjm.edu.br) on 2019-05-14T19:06:16Z No. of bitstreams: 4 license_rdf: 9 bytes, checksum: 42dd12a06de379d3ffa39b67dc9c7aff (MD5) license_rdf: 9 bytes, checksum: 42dd12a06de379d3ffa39b67dc9c7aff (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) heitor_cardoso_de_brito.pdf: 3705961 bytes, checksum: ec74ed1d3c2edae51399e1fc65eb74a0 (MD5) Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2019-05-20T18:41:25Z (GMT) No. of bitstreams: 5 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 9 bytes, checksum: 42dd12a06de379d3ffa39b67dc9c7aff (MD5) license_rdf: 9 bytes, checksum: 42dd12a06de379d3ffa39b67dc9c7aff (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) heitor_cardoso_de_brito.pdf: 3705961 bytes, checksum: ec74ed1d3c2edae51399e1fc65eb74a0 (MD5) Made available in DSpace on 2019-05-20T18:41:25Z (GMT). No. of bitstreams: 5 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 9 bytes, checksum: 42dd12a06de379d3ffa39b67dc9c7aff (MD5) license_rdf: 9 bytes, checksum: 42dd12a06de379d3ffa39b67dc9c7aff (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) heitor_cardoso_de_brito.pdf: 3705961 bytes, checksum: ec74ed1d3c2edae51399e1fc65eb74a0 (MD5) Previous issue date: 2019 O presente trabalho busca explicar, com base na implementa??o de um modelo matem?tico de equa??es diferenciais, a evolu??o temporal das concentra??es do g?s di?xido de carbono atmosf?rico (CO2) a curto e longo prazos, partindo de hip?teses sobre as emiss?es do referido g?s, seu consumo atrav?s da fotoss?ntese de plantas e de dados sobre a taxa de crescimento e de mortalidade vegetal. H? um vasto referencial liter?rio que registra os malef?cios causados pelo aumento da concentra??o dos n?veis de CO2: um deles ? o aquecimento global; outro, menos conhecido, relaciona-se com a fisiologia vegetal. Para esta ?ltima, a maior intensidade de g?s carb?nico na atmosfera pode influenciar na redu??o da taxa de fotoss?ntese l?quida das plantas. O sistema de equa??es matem?ticas utilizado ? proveniente do modelo de Lotka-Volterra, tamb?m conhecido como predador-presa; o arqu?tipo aqui utilizado considera que os vegetais s?o os predadores do CO2. A coleta de dados envolveu a obten??o de informa??es hist?ricas (outubro de 2013 a outubro de 2017) dos ?ndices de mon?xido de carbono atmosf?rico provenientes de tr?s esta??es autom?ticas de monitoramento de qualidade do ar instaladas nos bairros Bom Retiro, Cariru e Cidade Nobre, na cidade de Ipatinga/MG, Brasil. Constatou-se, com um n?vel de 5% de signific?ncia e p-value de 0.579, que os valores de COatm coletados semanalmente nas tr?s esta??es podem seguir a curva Normal de distribui??o com capta??o de 213.000 ? 41.000 ppm semanais. J? em rela??o ao modelo matem?tico de Lotka-Volterra, de posse das popula??es iniciais das presas e dos predadores e do c?lculo das taxas de natalidade e mortalidade de ambos, concluiu-se que a experi?ncia se aderiu perfeitamente ao modelo de equa??es diferenciais n?o linear, com pontos de equil?brio de 2.177 ppm de CO2 e 5.329 ?rvores adultas, e ciclos de 2.057 anos. Constatou-se tamb?m que h? um d?ficit de 405 vegetais em rela??o ao n?mero de ?rvores plantadas no ano de 2017. ? importante ressaltar que a regi?o do Vale do A?o, da qual a cidade de Ipatinga faz parte, abriga grandes ind?strias de base (sider?rgicas), de bens de capital (m?quinas, metal?rgicas e equipamentos) e de consumo (ind?strias aliment?cias, papel etc.). O intuito desse trabalho ? mostrar que existem meios para se calcular a quantidade certa de vegetais para mitigar ou at? mesmo eliminar o volume de CO2 produzido pela a??o humana nas cidades. Disserta??o (Mestrado Profissional) ? Programa de P?s-Gradua??o em Tecnologia, Ambiente e Sociedade, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2019. Based on the implementation of a mathematical model of differential equations, the present work seeks to explain the temporal evolution of atmospheric carbon dioxide (CO 2) concentrations in the short and long term, based on hypotheses about the emissions of this gas, its consumption through photosynthesis of vegetables and data of growth rate and plant mortality. There is a vast literary framework that records the harms caused by the increased concentration of CO2 levels: one is global warming; another, less known, is related to plant physiology. For the latter, the higher intensity of carbon dioxide in the atmosphere may influence the reduction of the net photosynthesis rate of the plants. The mathematical equations system used comes from the Lotka-Volterra model, also known as predator-prey; the archetype used here considers that vegetables are the CO2 predators. The data collection involved the acquisition of historical information (october/2013 to october/2017) of the atmospheric carbon monoxide indices from three automatic air quality monitoring stations installed in the Bom Retiro, Cariru and Cidade Nobre neighborhoods, in the city of Ipatinga/MG, Brasil. It was found at a level of 5% significance and p-value of 0.579, that the COatm values collected at the three stations can follow the Normal distribution curve with capture of 213,000 ? 41,000 ppm weekly. In relation to the Lotka-Volterra's mathematical model, with the initial populations of prey and predators and calculating of birth and death rates of both, it was concluded that the experiment adhered perfectly to the model of nonlinear differential equations, with equilibrium points of 2,177 ppm CO2 and 5,329 adult trees and cycles of 2,057 years.It was also observed that there is a deficit of 405 plants in relation to the number of trees planted in the year 2017. It is important to point out that the 'Vale do A?o' region, in which the Ipatinga's city forms part, shelters large basic industries (steel mills), industrials sector (machinery, metallurgical and equipment) and consumption (food industries, paper etc.). The aim of this work is to show that there are ways to calculate the right amount of vegetables to mitigate or even eliminate the amount of CO2 produced by human action in cities.

Instituto Presbiteriano Mackenzie In digital game development, it is not uncommon to split the development process in three stages: pre-production, production and post-production. Game planning occurs in pre-production, in which game concept ideas are discussed and defined. In this stage, developers start working on the game design, describing what the game is about, its theme, number of players, game objectives, and others. Game design also includes game mechanics,which describes game rules, what players can and cannot do and how the game systems work. The production stage involves coding and asset creation that are used to build the game. Once the game is done, developers reach the post-production stage, shipping the game and entering the maintenance phase (bug fixing and updates). As for systems, it is possible to model a system using mathematical equations and verify its behaviour via temporal analysis. From this, this thesis aimed to evaluate the possibility of using dynamical systems as a tool to help defining game mechanics for digital games, including definition and analysis of agents and objects and their interaction via temporal analysis of the system. The time travel concept was included to offer players the ability to modify the initial parameters of the system modelled in a game, as a way to solve the challenges and problems presented in the game by changing the system behaviour over time. A digital game was developed as proof of concept, and its mechanics was based on the Lotka-Volterra model with logistic growth, applied to a three-species food chain. An agent-based three-species prey-predator model was also included in the game, and both models' behavior and outcome were compared. A pretest was taken by 11 users to evaluate the use of dynamical system as game mechanics as well as the time travel feature available in the game developed in this thesis. The proof of concept was evaluated and, together with the pretest results, it was confirmed that dynamical systems as game mechanics is possible, as it establishes the relationship between species and set the rules of temporal evolution for the game. Na área de desenvolvimento de jogos digitais, costuma-se dividir o processo de desenvolvimento em três etapas: pré-produção, produção e pós-produção. A pré-produção envolve o planejamento do jogo, em que conceitos sobre este são discutidos e a ideia a ser desenvolvida é selecionada. Nessa etapa, começa o trabalho de game design (projeto de jogo), no qual se define sobre o que é o jogo, o tema, quantidade de jogadores, objetivos, entre outros. Um dos elementos de jogo definido no game design é a mecânica, que indica as regras e funcionamento do jogo. A produção é a etapa em que código e recursos áudiovisuais săo criados a fim de construir o jogo elaborado na pré-produção. Após o jogo ser desenvolvido, entra-se na etapa de pós-produção, com a distribuição do jogo e manutenção (correções posteriores e atualizações). Quanto ao funcionamento de um sistema real ou fictício, é possível modelar um sistema por meio de equações matemáticas e analisar seu comportamento a partir da evolução temporal. A partir disso, este trabalho teve como objetivo avaliar a possibilidade do uso de sistemas dinâmicos como ferramenta para elaboração da mecânica de jogos digitais, a fim de definir e analisar comportamentos de agentes e objetos e suas interações por meio da evolução temporal do sistema. Propôs-se a inclusão de viagem no tempo para permitir que o jogador modificasse parâmetros iniciais do sistema modelado, redefinindo o comportamento do sistema com o passar do tempo, com o objetivo de solucionar os desafios e problemas dispostos no âmbito do jogo. Para a realização da prova de conceito foi desenvolvido um jogo digital, sendo que aplicou-se como mecânica o modelo de Lotka-Volterra com crescimento logístico para uma cadeia alimentar de três espécies, assim como um sistema presa-predador baseado em agentes, a fim de comparar o funcionamento e comportamento de ambos os modelos. Realizou-se um teste preliminar com 11 usuários para avaliar o jogo desenvolvido na presente pesquisa quanto ao uso de sistemas dinâmicos como mecânica e ŕ funcionalidade de viagem no tempo. Com a análise da prova de conceito e resultados obtidos com o teste preliminar, confirmou-se a possibilidade de aplicação de sistemas dinâmicos como mecânica em jogos digitais, sendo possível estabelecer a relação entre espécies e definir as regras de evolução temporal no âmbito do jogo.

Esta tese é composta por três ensaios. No primeiro, mostramos em nosso modelo básico que economias formadas exclusivamente por produtores e parasitas podem cair em armadilhas de pobreza, desde que ambos grupos se comportem de acordo com a dinâmica de Lotka-Volterra. Contudo, a introdução de um limite para o crescimento do produto e de expectativas por parte dos agentes exclui o resultado de armadilha em seus múltiplos equilíbrios. Nossa conclusão, entretanto, é similar para ambos modelos estudados: melhora na proteção aos direitos de propriedade por parte do Estado pode fazer com que a armadilha de pobreza seja superada, no modelo básico; e afetar a estabilidade dos equilíbrios, no modificado, fazendo com que resultados econômicos com maior produto tornem-se estáveis. No segundo ensaio, obtemos condições sob as quais a função perda do banco central é estritamente convexa em quatro estados distintos da economia: economia aquecida, em recessão, inação alta e produto alto. Encontramos, ainda, que quando in- ação e produto são funções lineares do instrumento de política monetária, a convexidade é garantida para qualquer um dos quatro estados citados. Ao estendermos nossa análise a vários instrumentos, encontramos que apenas linearidade já não é mais suficiente para a garantia do formato da função perda. Nossos resultados fornecem, ainda, condições sob as quais existirá dependência entre os instrumentos de política monetária. Por fim, o terceiro ensaio estuda regimes de metas de inação, nos quais agentes podem influenciar a política monetária através das expectativas de mercado reportadas ao banco central. Este, por sua vez, deve formular a política monetária considerando que tal influência pode ser usada em benefício dos próprios agentes. Modelamos essa relação estratégica como um jogo sequencial entre uma instituição financeira representativa e o banco central. Mostramos que quando a autoridade monetária escolhe apenas o nível da taxa de juros, existe um potencial viés inflacionário na economia. Esse viés é superado quando a oferta de moeda torna-se um segundo instrumento de política. Ainda mostramos que penalização de instituições más previsoras também pode ser um mecanismo eficiente de ancoragem de expectativas. This thesis consists of three essays. In the first one, we show in our basic model that economies consisted exclusively by producers and parasites may fall into poverty traps, assuming that both groups behave according to the dynamics of Lotka-Volterra. However, the introduction of an upper bound on the output growth and expectations for the agents excludes the result of trap in its multiple equilibria. Our conclusion, nevertheless, is similiar for both studied models: improved protection of property rights by the state can mitigate the poverty trap possibility in the basic model, and affect the stability of equilibria in the modified one, making that economic outcomes with higher output become stable. In the second essay, we obtain conditions under which the central bank's loss function is strictly convex in four different states of the economy: booming economy, recession, high inflation and high output. Moreover, we found that when inaction and output are linear functions of monetary policy instruments, convexity is guaranteed for any of the four states mentioned. When we extend our analysis to the case of many instruments, we found that only linearity is not sufficient to guarantee the shape of loss function. Our results also provide conditions under which there exists dependence between instruments of monetary policy. Finally, the third essay studies the ination targeting regimes, in which agents can influence the monetary policy through market expectations reported to the central bank. Monetary authority, in its turn, should formulate the monetary policy considering that this influence may be used for the benefit of agents themselves. We model this strategic relationship as a sequential game between a representative financial institution and the central bank. We show that when the monetary authority chooses only the level of interest rates, there is a potential inflationary bias in the economy. This bias is solved when the money supply becomes a second instrument of policy. In addition, we show that to impose penalty on the worse predictor institutions may also be an efficient anchoring expectations mechanism.