Grade Horária PPGMCS 2019/1

Ementas da Disciplinas


ALGORITMOS E ESTRUTURAS DE DADOS (obrigatória)
Carga Horária: 60
EMENTA: Introdução a Algoritmos; Noções de lógica de programação; Estruturas de seleção e repetição; Estruturas de dados básicas;  Modularização; Estudo da linguagem de programação Python.
BIBLIOGRAFIA:
1. MEDINA, M. FERTIG, C. Algoritmos e Programação: Teoria e Prática. Rio de Janeiro: Novatec, 2005.
2. SZWARCFITER, Jayme Luiz. Estruturas de dados e seus algoritmos. 2a Edição. rev. Rio de Janeiro: LTC, 1994.
3. TANENBAUM, Aaron M. Estruturas de Dados usando C. São Paulo: Makron Books, 1995.
4. ZIVIANI, Nivio. Projeto de Algoritmos com Implementações em Pascal e C; Livraria Pioneira Editora; 1993.


ALGORITMOS EVOLUTIVOS (optativa)
Carga Horária: 60
Ementa: Otimização mono objetivo: Introdução e características; Introdução à computação evolutiva; Algoritmos genéticos, Programação genética; Estratégias evolutivas: Introdução; Características; Operadores genéticos; Detalhes de implementação. Mecanismos de busca local; Algoritmos de Recozimento simulado, Enxame de partículas, Evolução Diferencial, Pesquisa em Vizinhança Variável: Introdução e detalhes de implementação. Otimização multiobjetivo: Introdução; Dominância Pareto; Algoritmos principais: Nsga-II e SPEA-2.
BIBLIOGRAFIA:
1.
LINDEN, Ricardo. Algoritmos genéticos: uma importante ferramenta da inteligência computacional. Rio de Janeiro: Brasport, 2006. xiii, 348 p.
2.
DE JONG, Evolutionary computation: a unified approach. MIT Press, Cambridge MA, 2006.
3.
A.E. Eiben and J.E. Smith, Introduction to Evolutionary Computing, Springer, 2003.


DISCRETIZAÇÃO DE EQUAÇÔES DIFERENCIAIS PARCIAIS (optativa)
Carga Horária: 60
Ementa: Séries de Fourier. Equação do calor em uma barra. Equação da onda unidimensional. Equação de Laplace bidimensional. Discretização de equações parabólicas e elípticas. Métodos de diferenças finitas. Estabilidade, consistência e convergência. Métodos explícito e implícito. Erro de truncamento local e erro global.
BIBLIOGRAFIA:
1.
CUMINATO, J. A. e JUNIOR, M. M. Discretização de equações diferenciais parciais: técnicas de diferenças finitas. Rio de Janeiro: SBM, 2013.
2.
DE Figueiredo, D. G. Análise de Fourier e Equações Diferenciais Parciais. IMPA, Rio de Janeiro, 1977.
3.
FRANCO, N. M. B. Cálculo numérico. 1. ed. São Paulo: Prentice-Hall (Pearson), 2006.
4.
IÓRIO, V. EDP: Um curso de graduação. Coleção Matemática Universitária, IMPA, 2007.
5.
SANTOS, R. J. Equações Diferenciais Parciais: Uma Introdução. Belo Horizonte: Imprensa Universitária da UFMG, 2015.


EXPERIMENTAÇÃO ESTATÍSTICA (optativa)
Carga Horária: 60
EMENTA: Princípios básicos da experimentação. Planejamento experimental. Contrastes. Testes de significância. Análise de variância. Pressuposições da análise de variância. Procedimentos para comparações múltiplas. Estudo de delineamentos experimentais e suas aplicações. Experimentos Fatoriais. Experimentos em parcelas subdivididas. Correlação e Regressão Linear. Apresentação e interpretação de resultados experimentais. Estatística computacional.
BIBLIOGRAFIA:
1. ARANGO, H. G. Bioestatística: Teórica e Computacional. 2 ed. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 2005. 423p.
2. CALADO, V. Treinamento StatSoft: Estatística Aplicada.  4 ed. Rio de Janeiro. 2008. 241p.
3. PIMENTEL GOMES, F. Curso de estatística experimental. 12. ed. São Paulo, Nobel, 1987. 467p.


EQUAÇÕES DIFERENCIAIS ORDINÁRIAS (obrigatória)
Carga Horária: 60
EMENTA: Definições introdutórias, existência e unicidade de soluções: preliminares; o problema de Cauchy; exemplos; métodos clássicos para resolução de EDOs de primeira e segunda ordens; aplicações. Dependência das soluções em relação às condições iniciais e parâmetros; EDOs lineares: definições e propriedades gerais; EDOs lineares com coeficientes constantes; sistemas bidimensionais simples; conjugação de sistemas lineares; classificação topológica dos sistemas lineares hiperbólicos; oscilações mecânicas e elétricas. Elementos da Teoria de Sturm-Liouville e problemas de contorno: teoremas de Sturm e problemas de Sturm-Liouville; existência de autovalores; expansão em séries de autofunções; o teorema espectral. Elementos da Teoria Qualitativa das EDOs. Campos vetoriais e fluxos; retrato de fase; estrutura local de pontos singulares hiperbólicos e de órbitas periódicas. Noções de dinâmica não linear: bifurcações e caos: conceitos simples sobre dinâmica e controle de processos; pontos de equilíbrio estacionário; ponto fixo; exemplos de diagramas de bifurcação. Aplicações.
BIBLIOGRAFIA:
1. M. Braun, Differential equations and their applications: An introduction to applied mathematics. 4a. Edici´on, Springer-Verlag, New York, 1993.
2.
Boyce, W. E. y R. C. DiPrima, Equações Diferenciais e problemas de valores de Contorno. 5a. Edição Hirsch, M.W.; Smale S.; Devaney, R.L. Differential Equations, Dynamic Systems: An introduction to Chaos. 2ed, Elsevier Academic Press.
3. L. Elsgoltz, Ecuaciones diferenciales y cálculo variacional. Editora Mir, 1969.
4. L. A. J. Medeiros, N. G. de Andrade, Iniciação às equações diferencias parciais. Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 1978
5. Marivaldo P. Matos, Séries e equações diferenciais. Editora: Pearson / Prentice Hall 2004, páginas 272.


LÓGICA PROGRAMÁVEL (optativa)
Carga Horária: 60
EMENTA: Programação de PLDs e FPGAS. Estrutura básica da linguagem VHDL. Estilos de descrição em VHDL. Elementos sintáticos do VHDL. Redes combinacionais em VHDL. Redes sequenciais em VHDL. Linguagem e projeto de máquinas de estados com VHDL. Síntese de circuitos digitais utilizando uma ferramenta CAE. Projetos em VHDL.
BIBLIOGRAFIA:
1.
PERRY, Douglas L.; VHDL, Programming by Example, Fourth Edition, McGraw-Hill, 2002.
2.
D’AMORE, R. VHDL descrição e síntese de circuitos digitais. Rio de Janeiro: LTC, 2012.
3.
PEDRONI, V. A. Circuit design with VHDL, MIT Press, 2004.
4. ASHENDEN, Peter J.; A designer´s Guide to VHDL, Third Edition, Morgan Kaufmann Publishers, 2008.
5. ARMSTRONG, J. R.; GRAY, F. G. VHDL design representation and synthesis, 2 ed. Prentice Hall, 2000. 2. YALAM
6.
VAHID, Frank. Sistemas digitais: projeto, otimização e hdls. 1 ed. Porto Alegre: Artmed, 2008 .
7.
BROWN, Stephen, VRANESIC, Zvonko; Fundamentals of Digital Logic With VHDL Design, Second edition, McGraw-Hill, 2005.
8.
SALSIC, Zoran; SMAILAGIC, A.; Digital systems design and prototyping using field programmable logic and hardware description languages, Kluwer Academic Publishers, 2000.


MÉTODOS NUMÉRICOS (obrigatória)
Carga Horária: 60
EMENTA: Introdução. Conceito de erro. Representação dos números reais. Zeros de equações transcendentes e polinomiais. Sistemas lineares. Interpolação. Ajuste de curvas. Integraçao numérica.
BIBLIOGRAFIA:
1.
BARROSO, Leônidas C. et. al., Cálculo Numérico (com Aplicações), 2a edição, Editora Harbra, São Paulo, 1987.
2.
CLAUDIO, Dalcidio M., MARINS, Jussara M., Cálculo Numérico Computacional, 2a edição, Atlas, 1994.
3.
SANTOS, Vitoriano R. B., Curso de Cálculo Numérico, 4a edição, LTC, 1982.
4.
RUGGIERO, Márcia A. G., LOPES, Vera Lúcia R., Cálculo Numérico: Aspectos Teóricos e Computacionais, 2a edição, Makron Books, São Paulo, 1996.
5.
CAMPOS, R. J. A., Cálculo Numérico Básico. 1 ª edição, Atlas, 1978


MINERAÇÃO DE DADOS (optativa)
Carga Horária: 60
Ementa: Conceitos básicos de coleta e engenharia de dados, Mineração de padrões frequentes, Agrupamentos e Classificação.
BIBLIOGRAFIA:
1.
M. Zaki and W. Meira Jr. Fundamentals of Data Mining Algorithms, Cambridge (a ser publicado)
2.
P. Tan, M. Steinbach, and V. Kumar Introduction to Data Mining Addison Wesley, 2006.
3.
J. Han and M. Kamber Data Mining: Concepts and Techniques, Morgan Kaufmann, 2nd Edition, 2007.
4.
I. Witten and E. Frank Data Mining, Morgan Kauffmann, 2nd edition, 2007.
5.
D. Ballard, Introduction to Natural Computation, MIT Press, March, 1997.


PROPRIEDADES MAGNÉTICAS DA MATÉRIA (optativa)
Carga Horária: 60
Ementa: Aspectos fenomenológicos de sistemas magnéticos, origem microscópica das interações magnéticas, o Hamiltoniano magnético, paramagnetismo, diamagnetismo, ferromangetismo, anti-ferromagnetismo, estrutura de domínios magnéticos, materiais magnéticos duro e macio, técnicas experimentais: espectroscopia mossbauer de conversão de elétrons (CEMS) , magnetometria Kerr (MOKE) e dicroísmo circular magnético de raios-X (XMCD).
BIBLIOGRAFIA:
1.
Getzlaff, Mathias. Fundamentals of Magnetism. Editora: Springer
2.
Coey, J. M. D. Magnetism and Magnetic Materials. Editora: Cambridge
3.
Buschow , K.& Boer, F de. Physics of Magnetism and Magnetic Materials. Editora: Kluwer Academic Publishers


REDES NEURAIS ARTIFICIAIS (optativa)
Carga Horária: 60
EMENTA: O Neurônio Biológico, O Neurônio Artificial de McCullogh-Pitts, Perceptron simples e suas limitações, Elemento Linear Adaptativo (ADALINE), Regra de Aprendizagem LMS (Widrow-Hoff), Perceptron Multicamadas (MLP), Redes Auto-Organizável de Kohonen (SOM), Redes de Funções de Base Radial (RBF), Redes de Memória Associativa.
BIBLIOGRAFIA:
1. HAYKIN, Simon S.,. Neural networks: a comprehensive foundation . 2. ed. New Jersey, EUA: Prentice Hall, 1999. 842 p.
2. LUDWIG JÚNIOR, Oswaldo; COSTA, Eduard Montgomery Meira. Redes neurais: fundamentos e aplicações com programas em C. Rio de Janeiro: Ciência Moderna, c2007. 125 p.
3. TSOUKALAS, Lefteri H.; UHRIG, Robert E., 1928-. Fuzzy and neural approaches in engineering. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1997. 587 p.
4 .KLIR, George J.,; YUAN, Bo. Fuzzy sets and fuzzy logic: theory and applications . New Jersei: Prentice Hall, 1995. 574 p.


SISTEMAS NEBULOSOS (optativa)
Carga Horária: 60
EMENTA:
Lógica Fuzzy: Revisão da teoria dos conjuntos, Conjuntos Fuzzy: Variáveis lingüísticas e Funções Pertinência, Operações sobre Conjuntos Fuzzy: União, Interseção e Complemento, Sistema de Inferência Fuzzy, Aplicações.
BIBLIOGRAFIA:
1. HAYKIN, Simon S., Neural networks: a comprehensive foundation. 2. ed. New Jersey, EUA: Prentice Hall, 1999. 842 p.
2. LUDWIG JÚNIOR, Oswaldo; COSTA, Eduard Montgomery Meira. Redes neurais: fundamentos e aplicações com programas em C. Rio de Janeiro: Ciência Moderna, c2007. 125 p.
3. TSOUKALAS, Lefteri H.; UHRIG, Robert E., 1928-. Fuzzy and neural approaches in engineering. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1997. 587 p.
4 .KLIR, George J.,; YUAN, Bo. Fuzzy sets and fuzzy logic: theory and applications. New Jersei: Prentice Hall, 1995. 574 p.


TÓPICOS ESPECIAIS II – INTRODUÇÃO A ESPECTROSCOPIA MOSBAUER (optativa)
Carga Horária: 60
Ementa: Espalhamento ressonante, O efeito Mössbauer, O espectro Mössbauer, Forma de linha e intensidade de uma linha espectral, teoria do efeito Mössbauer (clásssica e quântica), Interações Hiperfinas elétricas e magnéticas, desvio isomérico, desdobramento elétrico quadrupolar, interação dipolar magnética, desdobramento magnético, intensidade relativa das linhas, interações combinadas magnética e quadrupolar, Espectroscopia Mössbauer, efeitos de relaxação e outros efeitos presentes numa distribuição de nanopartículas magnéticas.
BIBLIOGRAFIA:
1.
Chen, Yi-Long; Yang, De-Ping. Mössbauer Effect in Lattice Dynamics. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Deustcheland, 2007.
2.
Dias Filho, J. H. Relaxação de Spin em Partículas Magnéticas Nanométricas. Tese (Doutorado em Física) – Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG. 2001.


VISÃO COMPUTACIONAL (optativa)
Carga Horária: 60
Ementa: Fundamentos de uma Imagem Digital. Digitalização e Representação de Imagens. Elementos de um Sistema de Tratamento de Imagens. Percepção Visual. Propósito da Visão e suas Aplicações. Formação da Imagem. Sensores. Níveis de Visão e Teorias Computacionais. Visão de Baixo Nível: Filtragem, Detecção de Bordas, e Agrupamento. Visão de Nível Intermediário: Superfícies e Movimento. Visão de Alto Nível: Reconhecimento e Modelagem de objetos Bi e Tri-dimensionais.
BIBLIOGRAFIA:
1.
Castleman, K.R. DIGITAL IMAGE PROCESSING, New Jersey (USA), Editor Prentice-Hall, 1996.
2.
Gonzalez, R.C. DIGITAL IMAGE PROCESSING, 3 rd ed.USA, Editor Addison-Wesley, 1992.
3.
Hanalick, R.M.Shapiro, L.COMPUTER AND ROBOT VISION, USA, Editor Addison-Wesley, vol. 1, 1991.