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Artificial Intelligence in Motion

Formigas por si só podem parecer agir de forma aleatória e sem qualquer efeito discernível, mas quando a interação entre as formigas são tomadas em conjunto, emerge uma inteligência coletiva e de comportamento que tem a capacidade de resolver uma série de problemas.

Como podemos observar acima no gráfico plotado da função sphere, que o mínimo desta função encontra-se na região mais baixa (vértice inferior) da função esfera, e é a solução desejada a ser obtida pelo algoritmo de otimização por enxame de partículas.

Todo o enxame é inicializado aleatoriamente na sub-região do espaço de busca disponível longe da solução ótima em todas as dimensões de acordo com a função a ser minimizada, neste caso, longe da posição (0,0).Ao iniciar a execução do PSO, podemos observar o estado das partículas distribuídas aleatoriamente na região do espaço de busca com um alto valor de fitness ( O objetivo é minimizar a função, ou seja foca na redução do fitness).

Vejam o histograma/gráfico abaixo: Histograma -Distribuição Fitness x Partículas- (Iteração: 0) Distribuição das partículas no espaço de busca (Iteração: 0) Podemos inferir que há uma dispersão na distribuição das partículas com altos valores de fitness, o que significa que as partículas são inicializadas aleatoriamente em regiões distantes da solução ótima.A simulação do algoritmo PSO é executada por 10.000 iterações, o qual no fim da mesma, obtemos os seguintes resultados: Simulação do PyPSO para a solução do problema Sphere

Plotando o histograma de distribuição de fitness e o gráfico da posição das partículas no fim da execução do algoritmo PSO, podemos concluir que os fitness de cada partículas estão com valores na ordem de grandeza e -160, bem próximo ao valor 0.0, o que significa que as partículas convergiram para a solução ótima, pela trajetória no espaço de busca.

Na época da execução desta simulação, tomei a iniciativa de construir um framework (ainda em desenvolvimento - versão 0.1) denominado PyPsoBox -Python PSO Toolbox- para execução de testes e avaliação de desempenho de algoritmos de otimização por enxame de partículas (PSO) e suas variações.

Filtro de partículas: o que é e para que serve?

Acontece que, este componente tem ainda a função de eliminar todo o tipo de resíduos ali retidos, numa operação cíclica e automática, que consiste basicamente no processo de incineração das partículas que se foram acumulando naquela espécie de malha ou rede que se encontra no interior do filtro.

Resumindo, para que um filtro de partículas mantenha o nível de eficiência ótimo, tem de ser limpo com regularidade, primeiro através de uma regeneração passiva, fenómeno que acontece em trajetos longos e a velocidades mais altas, uma vez que, para uma boa regeneração, o filtro de partículas tem que atingir temperaturas elevadas.

Sempre que não se atinja esta temperatura, o processo pode ocorrer com falhas, existindo inclusivamente o perigo de solidificação das pequenas matérias, obstruindo o componente e fazendo que o veículo possa apresentar um funcionamento irregular.

previsto (nunca mais de 50%), a eletrónica do automóvel tem um modo de segurança que ao entrar em ação força aquilo a que chamamos de uma regeneração ativa, que acontece quando a temperatura dos gases de escape não é

em processo de regeneração ativa se notar os ventiladores de arrefecimento em funcionamento, um aumento do regime do motor ao ralenti, pela desativação automática do sistema Start/Stop, a existência de um cheiro estranho vindo do escape ou mesmo pela alteração do ruído do motor.

Acelerador de partículas

Para que possam ocorrer às condições mais próximas do ideal, existe a necessidade de geração de vácuo de excelente qualidade na região de trânsito, evitando assim a dispersão destas pelas moléculas de gases que porventura estejam em sua trajetória.[2] Um exemplo simples de acelerador de partículas, com todas as características citadas acima, são os tubos de raios catódicos de aparelhos de televisão.

Ao se destacar do cátodo aquecido pelo filamento (Efeito Édison) estas partículas ficam expostas a um campo elétrico estabelecido pela aplicação de uma diferença de potencial entre aquele cátodo e o outro extremo, ou ânodo nas proximidades do ecrã (tela, no português brasileiro).

diferença de potencial do primeiro ânodo num tubo hipotético gira em torno de 250 V, proporcionando assim uma primeira aceleração em sua direção, porém, não há a captura das partículas, pois estão sendo atraídas em direção a um potencial maior.

A alta tensão está presente no segundo ânodo, esta gira em torno de + 12.000 V, que atrai os elétrons ainda mais, porém, estes passam em alta velocidade e ainda não são capturados devido a geometria tubular do elétrodo.

Acelerados, os elétrons que passaram pelo primeiro e segundo ânodos são agora manipulados eletronicamente num terceiro ânodo, o de ajuste de foco, isto é, aquele que “afina” ou 'alarga' o diâmetro do feixe tal qual uma lente eletrônica cuja tensão gira em torno de + 300 V.

Após passarem pelos ânodos, os elétrons são então desviados de suas trajetórias por bobinas de deflexão horizontal e vertical(bobinas que geram campo magnético) cuja função é executar a “varredura” para atingir ao ecrã, e ao fazê-lo, ocorre a luminescência(o brilho ou luminescência, que tem cor pré definida conforme o ponto da tela, ocorre devido a mudança de estado energético dos átomos de fósforo depositados sob o ecrã).[3][2] Os aceleradores lineares fazem a partícula seguir uma trajetória retilínea onde a energia final obtida é proporcional à soma das diferenças de potencial geradas a partir dos mecanismos de aceleração dispostos ao longo da trajetória.

Ainda em funcionamento, alguns desses aceleradores ajudam na formação de físicos, engenheiros e técnicos e o desenvolvimento de novas técnicas científicas.[2] Um acelerador eletrostático é um tipo de acelerador de partículas no qual partículas carregadas (elétrons, prótons ou íons) ganham energia cinética por meio de um campo elétrico produzido por uma grande diferença de potencial (alta tensão).

A alta tensão pode ser gerada retificando-se uma tensão alternada (gerador Cockcroft-Walton), ou usando-se um sistema mecânico para o transporte de carga eletrostática até o terminal de alta tensão (gerador Van de Graaff).[6] Além dos aceleradores lineares existem os aceleradores cíclicos.

Neste momento é injetada uma diferença de potencial alternada de alta frequência e potência nos eletrodos cuja frequência é próxima à da circulação iônica, produzindo assim saltos de aumento de velocidade cada vez que estes passam de um eletrodo para o outro subsequente.

correção de trajetória pela focalização do feixe iônico somado ao efeito relativístico causa um aumento de massa nas partículas, pois é sabido que ao se aumentar sua energia acaba havendo o surgimento de uma diferença entre a frequência de oscilação do potencial acelerador e a frequência de circulação da partícula num segmento da sua trajetória.

Este efeito gera um erro inflacionário, que aumenta a cada volta, limitando assim a energia máxima da partícula.[2] Para resolver este problema do erro exponencial, ou inflacionário, é necessário variar a frequência aplicada aos eletrodos em forma de D, assim pode-se alterar a focalização iônica através da variação dos campos magnéticos sobre as partículas.

funcionamento se dá através de um campo magnético que causa a deflexão da partícula para uma órbita circular, e cuja intensidade do campo é modulada de forma cíclica, mantendo assim órbitas cujo raio é bastante estável e constante, apesar do ganho de energia e massa consequentemente.

O que são e para que servem os aceleradores de partículas?

Por fora, parecem grandes túneis, que podem ser retos ou em forma de anel e ter vários quilômetros de extensão.

Só com esse tipo de equipamento é possível quebrar partículas incrivelmente densas e milhões de vezes menores que o átomo.

Por um lado, dá para dizer que os aceleradores são uma espécie de gigantesco microscópio, já que permitem ao observador saber o que há dentro das menores partículas.

Enfim, apenas os grandes aceleradores são capazes de trazer para a prática esse mundo pra lá de estranho das teorias físicas.

“Um tumor de câncer pode ser combatido com feixes de prótons criados em aceleradores”, diz o físico Alejandro Szanto, chefe do Departamento de Física Nuclear da Universidade de São Paulo (USP).

Conheça um acelerador de partículas e descubra para que ele serve

Para quem não faz ideia de onde estamos, até parece que desembarcamos de uma máquina do tempo para chegar aqui.

É a melhor fonte de geração de energia eletromagnética para estudar qualquer tipo de material que você pode imaginar', explica Antônio José Roque, diretor do Laboratório Nacional Luz Síncotron.Para ser mais específico, esse equipamento produz uma espécie de 'super raio-x'.

E nessas curvas, como se fosse um caminhão carregado de areia, algumas partículas escapam: esta é a tal luz síncrotron, que é captada nessas estações de pesquisa e serve para estudar qualquer tipo de material na sua menor essência.

Aí você isola a proteína, entende a estrutura dela - e para isso você utiliza o Síncroton - e alguém pode desenhar um remédio, que pode ser uma molécula que vai grudar naquela proteína e impedir que ela atue da forma tradicional.

E assim, você consegue matar aquela proteína', explica o professor.Com mais de 80% de mão-de-obra e desenvolvimento de tecnologia brasileiras, o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron mantém o Brasil na fronteira do conhecimento e com um pé sempre no futuro.

A partícula de Deus

Foi com essa frase estampada em manchetes pelo mundo que o maior experimento científico do planeta recuperou parte de sua reputação.

Lançado com estardalhaço na mídia internacional, o acelerador de partículas LHC estreou com o pé esquerdo, em 2008.

Mas agora a pista de 27 km enterrada sob a fronteira entre a França e a Suíça está produzindo resultados que podem justificar o investimento.

Por conta deles, uma das ideias mais importantes da física pode ser comprovada: o bóson de Higgs, mais conhecido por partícula de Deus.

Para entender o que ela tem de divino, responda: qual é a diferença entre você e um raio de luz?

A matéria que forma o seu corpo hoje era só uma coleção de partículas subatômicas se movendo à velocidade da luz.

Uma hora elas se uniram e, num processo similar ao vapor d’água se transformando em água líquida, e formaram um “oceano”

Para algumas das outras partículas que vagavam por aí não fez diferença, caso dos fótons, que passavam (e ainda passam) batidos por esse oceano.

Não é à toa que os físicos do CERN estejam em festa só com os sinais de que ela talvez se comprove.

No meio, da força dessas explosões deveriam aparecer bósons de Higgs soltos, assim como havia há 13,7 bilhões de anos, segundo a teoria.

questão é: valeu a pena investir bilhões só para tentar comprovar uma teoria que não tem nenhuma aplicação prática?

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