Disciplinas

ELABORAÇÃO DE PROJETO DE PESQUISA

Carga Horária: 30                             Créditos: 2                             Obrigatória: Sim


Ementa:
O projeto de pesquisa: definição; Dimensões da elaboração do projeto; Estrutura do projeto científico; Levantamento bibliográfico; Delimitação do tema e do objeto de pesquisa; Objetivos; Questões norteadoras/hipóteses; Justificativa do trabalho científico; Abordagem e metodologia; Planejamento e cronograma; Normas ABNT.
Bibliografia:
1. Elaboraçao De Projetos - Da Introduçao A Conclusao; Maria A. Consalter, IBPEX, 2006.
2. Manual de elaboração de projetos de pesquisa; Maria Moura, Maria Ferreira e Patrícia Paine, Rio de Janeiro, Ed. UERJ, 1998.
3. Metodologia científica: a construção do conhecimento, Antônio R. dos Santos, Rio de Janeiro, DP&A, 1999.
4. Metodologia científica: caderno de textos e técnicas, Leda M. Huhne (org), 7ed. Rio de Janeiro, Agir, 2000.

ÁLGEBRA LINEAR

Carga Horária: 60                             Créditos: 4                             Obrigatória: Sim


Ementa:
Matrizes; Sistemas lineares; Espaços vetoriais; Transformações lineares; Autovalores e autovetores; Formas canônicas e decomposições; Formas quadráticas; Espaços com produto interno; Operadores sobre espaços com produto interno; Formas bilineares; Normas de matrizes; Funções de matrizes; Aplicações de álgebra linear.
Bibliografia:
1. Introduction to Linear Algebra - Strang, Willesley Cambridge Press, 2009
2. Algebra Linear - Hoffman, K. e Kunze, R., Editora Polígono SA, SP, 1971
3. Linear Algebra and Matrix Theory - Nering, E.D., John Wiley & Sons, 1970
4. The Theory of Matrices - Gantmacher, F.R., Chelsea, vol. 1, 1959
5. Linear Algebra and Its aplications - Strang, G. Harcourd Brace & Company ,1988

ALGORITMOS E PROGRAMAÇÃO

Carga Horária: 60                             Créditos: 4                             Obrigatória: Sim


Ementa:
Algoritmos, Representação de algoritmos: portugol e fluxogramas; Programação de Computadores; Variáveis; Operadores; Expressões aritméticas e lógicas; Estruturas de controle: Repetição e Desvio Condicional; Programação Estruturada; Modularização de programas; Recursividade; Introdução às Estruturas de Dados; Vetores e Matrizes, Dados agregados; Manipulação de arquivos; Algoritmos de ordenação e busca ; Conceitos de Complexidade Computacional; Análise Assintótica.
Bibliografia:
1. Estruturas de dados usando C, A. Tenenbaum, Y. Langsam, M. Augenstein. Editora Makron, 1995
2. Algoritmos, Teoria e Prática, T. H. Cormen, C. E. Leiserson, R. L. Rivest, C. Stein, Editora Campus, 2001
3. C++ Fundamentos e Prática, H. Schildt, Editora: Starlin Alta Consult, 2004
4. Programando em C Volume I: Fundamentos, Ulysses de Oliveira, Ciência Moderna, 2008.

FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS EM MODELAGEM COMPUTACIONAL

Carga Horária: 60                             Créditos: 4                             Obrigatória: Sim


Ementa:
Seqüência e series; Convergência; Aproximação de funções; Série de Taylor; Equações diferenciais ordinárias e aplicações em modelagem; Transformada de Laplace; Série de Fourier; Soluções assintóticas; Transformada de Fourier; Convolução; Transformada inversa.
Bibliografia:
1. Introdução aos Métodos de Matemática Aplicada - Edmundo C. de Oliveira e Jose E. Maiorino, Unicamp, 2003
2. Advanced Engineering Mathematics - Erwin Kreyzig, Jhon Wiley, 2005
3. Equações Diferenciais com Aplicações em Modelagem - Dennis G. Zill, Thomson Learning, SP, 2003
4. Mathematical Methods in the Physical Sciences - Boas, M.L., John Wisley & Sons, NY, 1983
5. Elementary Differentions Equations and Boundary Value Problems - Boyce, W. e di Prima, R., J. Wisley, NY, 1986
6. Boundary and Eigenvalue Problems in Mathematical Physics - Sagan, H., Dover Publications, NY, 1961

MÉTODOS NUMÉRICOS I

Carga Horária: 60                             Créditos: 4                             Obrigatória: Sim


Ementa:
Aproximação polinomial: Série de Taylor; Interpolação splines; Mínimos quadrados; Métodos de determinação de raízes; Integração numérica; Resolução de sistemas lineares de equações algébricas; Problemas de autovalor; Resolução de sistemas de equações algébricas não lineares; Linearização de sistemas de equações.
Bibliografia:
1. Introduction to Numerical Methods - Epperson, J.F., Wiley Interscience, 2007
2. Numerical Methods for Scientists and Engineers - Anttia, H.M.,Hindustan Book, 2002
3. Analises Numérica - Richard L. Burden e J. Douglas Faires, Thomson Learning, 2008
4. Numerical Methods for Engineers and Scientist - Joe D. Hoffman, Taylor and Francis, 2001

MÉTODOS NUMÉRICOS II

Carga Horária: 60                             Créditos: 4                            Obrigatória: Não


Ementa:
Equações diferenciais ordinárias: Método de Euler, Método H, Métodos multi-step e Runge-Kutta; Aplicações de EDO em modelagem; Esquemas de diferenças finitas: Operadores de diferenças; Aplicações: Problemas de equilibrio; Problemas de propagação e Problemas de Autovalor; Estabilidade e Convergência.
Bibliografia:
1. A First Course in the Numerical Analysis of Differential Equations - Iserles, A ., Cambridge University Press, 1966
2. Equações Diferenciais com Aplicações em Modelagem - Dennis G. Zill, Thomson Learning, 2003
3. Numerical Methods for Engineers and Scientists - Joe D. Hoffman, Taylor & Francis, 2001
4. An Introduction to Numerical Methods and Analysis - James F. Epperson, Wiley & Sons, 2007

EQUAÇÕES DIFERENCIAIS ORDINÁRIAS

Carga Horária: 60                             Créditos: 4                            Obrigatória: Não


Ementa:
Existência e unicidade; Equações diferenciais lineares; Soluções clássicas e transformadas; EDO com coeficientes constantes; EDO coeficientes variáveis; Sturm Liouville; Análise espectral; Teoria qualitativa; Espaço de fase; Equações não lineares; Singularidades, estabilidade, bifurcação.
Bibliografia:
1. Ordinary Differential Equations - Tenenbaum, M., Pollard, H., Dover Publications, 1995
2. Lições de Equações Diferenciais Ordinárias - Sotomayor, J., , Projeto Euclides, IMPA, 1979
3. Nonlinear Differential Equations and Dynamical Systems - Verhulst, F., Springer, 1997
4. Equações Diferenciais Elementares e Problemas de Valores de Contorno - Boyce DiPrima, LTC, 2002

EQUAÇÕES DIFERENCIAIS PARCIAIS

Carga Horária: 60                             Créditos: 4                            Obrigatória: Não


Ementa:
Conceitos fundamentais da matemática das equações diferenciais parciais; Soluções clássicas das equações de primeira e segunda ordem; Características; Teorema de Cauchy-Kovalevskaya; Leis de conservação e choques; Princípio de máximo para equações elípticas; Problema de Dirichlet; Noções de distribuição; Teoremas de convolução; Transformadas; Aplicação das transformadas de Laplace e Fourier na solução de EDP; Função de Green; Operadores diferenciais, análise espectral, simetria e operadores auto-adjuntos; Equações elípticas; Equações de evolução: parabólicas e hiperbólicas; Aplicações a problemas de condução e difusão, dinâmica dos fluidos e propagação de ondas.
Bibliografia:
1. Partial Differential Equations for Scientists and Engineers - Farlow, S.J., Dover Publications, 1993
2. An Introduction to Partial Differential Equations - Renardy, M. e Rogers R., Springer, 1993
3. Análise de Fourier e Equações Diferenciais Parciais - Figueiredo, D., Projeto Euclides, IMPA
4. Partial Differential Equations - John, F., 4ed, Springer, 1982
5. Elliptic Partial Differential Equations of Second Order - Gilbarg, D. e Trundiger, N.S., 2ed, Springer, 1983

ANÁLISE VETORIAL

Carga Horária: 60                             Créditos: 4                            Obrigatória: Não


Ementa:
Campos vetoriais; Rotacional de um campo vetorial; Divergente de um campo vetorial; Teoremas; Integrais de Vetores; Integrais de Linha; Integrais de Superfície e Integrais de Volume; Teorema da Divergência; Teorema de Stokes; Teoremas de Green e de Gauss; e Teorema das Integrais; Coordenadas Curvilíneas; Análise Tensorial.
Bibliografia:
1. Cálculo Diferencial e Integral, Piskuonov, N. São Paulo. Mir Editora, 1968
2. Mathematical Methods for Physicists, Arfken, G. B.., Elsevier Editora, 2007
3. Mathematcal Physics, Butkov, E.., Addison-Wesley Publishing Company, 1978
4. Análise Vetorial, Spiegel, M. R.., Editora McGraw-Hill do Brasil, 1972
5. Vector Calculus, Jerrold E. Mardsen e Anthony J. Tromba, 5th Ed., Jhon Wiley, 2003

VISUALIZAÇÃO CIENTÍFICA

Carga Horária: 60                             Créditos: 4                            Obrigatória: Não


Ementa:
Introdução a Visualização Científica, Conjunto de Dados, Técnicas de Visualização Científica, Metodologia para Entendimento da Visualização Científica, Interação com Visualizações, Mineração de Dados e Visualização Científica.
Bibliografia:
1. The craft of information visualization: readings and reflections, Benjamin B. Bederson e Ben Shneiderman, Morgan Kaufmann Publishers, 2003.
2. Information visualization: design for interaction (Second Edition), Robert Spence Pearson Education Limited, 2007.
3. Information Visualization: Human-Centered Issues and Perspectives, Kerren, A.; Stasko, J.; Fekete, J.-D.; North, C. (Eds.), Springer.
4. Information visualization: beyond the horizon, Chaomei Chen, Springer- Verlang London Limited, 2006.
5. Readings in information visualization: using vision to think, Stuart K. Card,Jock D. Mackinlay, Ben Shneiderman, Academic Press, 1999.

FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA NUCLEAR

Carga Horária: 60                             Créditos: 4                            Obrigatória: Não


Ementa:
Revisão de alguns conceitos da física nuclear; Reações nucleares; Sessões de choque microscópicas e macroscópicas; Fissão nuclear; Moderação de nêutrons; Teoria das dimensões críticas; Fórmula dos quatro fatores; Fator de multiplicação efetivo; Reatores nucleares de fissão; Fusão nuclear; Reatores nucleares de fusão.
Bibliografia:
1. Nuclear Reactor Physics - Weston M. Stacey, Wiley Interscience; 1st Edition, 2001
2. Introduction to Nuclear Engineering - John R. Lamarsh e Anthony J. Baratta, Prentice Hall; 3rd edition, 2001
3. Nuclear Reactor Analysis - Duderstadt J.J. e Hamilton L.J., John Wiley & Sons, New York, 1976
4. Introdução a Física Nuclear - K. C. Chung, EdUERJ, 2001
5. Principles of Fusion Energy - A. A. Harms, K. F. Shoepf, G. H. Miley, D. R. Kingdon, Wolrd Scientific, 2005
6. Plasma Physics and Fusion Energy - Jeffrey Friedberg, Cambridge, 2004

FUNDAMENTOS DA FISICA DAS RADIAÇÕES

Carga Horária: 60                             Créditos: 4                            Obrigatória: Não


Ementa:
Radiações Ionizantes: Conceitos Básicos, radioatividade, decaimento, fontes de radiação. Espectros energéticos. Diagrama de níveis. Secção eficaz. Interação das Radiações com a Matéria. Detecção das radiações; detectores gasosos, cintilantes e semicondutores. Grandezas e unidades na Dosimetria e Proteção Radiológica. Sistemas de limitação de dose. Efeitos Biológicos das Radiações. Dosimetria interna e externa. Micro-dosimetria. Física do transporte de Radiações no meio. Blindagens. Elementos de códigos de simulação de transporte de radiações.
Bibliografia:
1. Física das Radiações, Okuno E. e Yoshimura E. M., Ed. Oficina de Textos. SP 2010.
2. Radiation Detection and Measurement, Glenn F. Knoll. New York, Ed. John Wiley & Sons, Inc, 2000.
3. Introductory Nuclear Physics, K. S. Krane, John Wiley and Sons, New York, 1988.
4. Principles of Radiation Protection, Morgan, K.Z. and Turner, J.E. New York, Ed. Krieger Pub Co, 1973.
5. Introduction to Radiological Physics and Radiation Dosimetry, Attix, F.H., New York, Ed. John Wiley & Sons, Inc, 1986.

MODELAGEM DE TRANSPORTE DE PARTÍCULAS

Carga Horária: 60                             Créditos: 4                            Obrigatória: Não


Ementa:
Métodos determinísticos: A teoria da difusão; Métodos numéricos aplicados a problemas de difusão; A equação de transporte de Boltzmann; Aproximação de ordenadas discretas Sn; Métodos numéricos para a formulação Sn; Cinética de reatores nucleares; Métodos numéricos aplicados à cinética de reatores nucleares. Métodos probabilísticos: Amostragem: princípios básicos, técnicas de rejeição, esquemas de amostragem, importância para amostragens; Splitting e Roleta Russa; Transformação exponencial, Exatidão dos resultados por Monte Carlo; Equação de transporte: abordagem integral, Mecânica da Simulação do transporte de partículas; Amostragem de eventos de colisão, Equações adjuntas, Monte Carlo multi-grupo.
Bibliografia:
1. Nuclear Reactor Analysis - Duderstadt J.J. e Hamilton L.J., John Wiley & Sons, New York, 1976
2. Computational Methods of Neutron Transport - Lewis E.E. e Miller W.F.Jr., American Nuclear Society, Illinois 1993
3. Transport Theory - Duderstadt J.J. e Martin W.R., John Wiley & Sons, New York, 1979
4. Introduction to Nuclear Engineering - John R. Lamarsh, Anthony J. Baratta, Prentice Hall; 3rd edition, 2001
5. Parametric estimates by the Monte Carlo Method - Mikhailov G.A., The Netherlands, VSP, 1999
6. Computational methods in engineering and science: with applications to fluid dynamics and nuclear systems - Nakamura S., California University, Wiley, 1977
7. Monte Carlo particle transport methods: neutron and photon calculations, Lux I., Koblinger L., Michigan University, CRC press, 1991
8. Fundamentos da Física de nêutrons, Zamboni C. B., São Paulo, Livraria da Física, 2007

DINÂMICA DOS FLUIDOS E FENÔMENOS DE TRANSPORTE

Carga Horária: 60                             Créditos: 4                            Obrigatória: Não


Ementa:
Propriedades de fluidos e de meios contínuos. Forças, tensões e propriedades de escoamentos. Tensões e deformações em fluidos. Equações de estado e constitutivas. Escoamentos: não-viscosos e viscosos. Escoamentos incompressíveis e compressíveis. Escoamentos laminares e turbulentos, com termos difusivos e de transporte convectivo. Teorema de Transporte de Reynolds. Resolução computacional das equações de Euler, Stokes e de Navier-Stokes. Aplicações a escoamentos clássicos: laminar em canal aberto, Poisseuilli, Couette. Condições numéricas de contorno. Condições de aderência, de não-aderência, turbulência em escoamentos. Equações constitutivas para fluidos não newtonianos puramente viscosos. Métodos computacionais para resolver problemas não lineares de escoamentos de fluidos não newtonianos e aplicações em metais líquidos; Polímeros e fluidos biológicos; Analogia com fluência em sólidos.
Bibliografia:
1. Applied and Computational Fluid Mechanics - Post, S., 2009
2. Finite Element Methods for Flow Problems - Donea, J., Huerta, A., John Wiley and Sons, 2003
3. Incompressible Flow and the Finite Element Method - Gresho, P.M., Sani, R.L., John Wiley and Sons, 2000
4. Shock Waves and Reaction-Diffusion Equations - Smoller, J., Springer Verlag, 1994
6. Supersonic Flow and Shock Waves - Courant, R. e Friedrichs, K.O, Springer Verlag, Applied Mathematics Sciences, 1976
7. Numerical Simulation of Non-Newtonian Flow - Crochet, M.J.; Davies, A.R. e Walters, K., Elsevier Sciences Publ. Comp., 1984

MODELAGEM DE SISTEMAS BIOLÓGICOS

Carga Horária: 60                             Créditos: 4                            Obrigatória: Não


Ementa:
Sistemas biológicos; Padrões e processos biológicos; Evolução e morfogênese; Modelos populacionais discretos e contínuos; Dinâmica de populações; Interação entre populações; Modelos epidemiológicos; Modelagem de sistemas fisiológicos; Sistemas Imunes; Simulação computacional de modelos biológicos.
Bibliografia:
1. KLIPP, E.; LIEBERMEISTER, W.; WIERLING, C.; KOWALD, A.; LEBRACH, H.; HERWIG, R. Systems biology: a textbook. Wiley-VCH, 2009.
2. SCHWARTZ, R. Biological modeling and simulation: a survey of practical models, algorithms, and numerical methods. MIT Press, 2008.
3. DEUTSCH, A.; BRUSCH, L.; BYRNE, H.; DE VRIES, G.; HERZEL, H. (Eds.) Mathematical modeling of biological systems. Vol I. Birkhäuser Boston, 2007.
4. DEUTSCH, A.; DE LA PARRA, R. B.; BOER, R. J.; DIEKMANN, O.; JAGERS, P.; KISDI, E.
5. KRETZSCHMAR, M.; LANSKY, P.; METZ, H. (Eds.) Mathematical modeling of biological systems. Vol II. Birkhäuser Boston, 2007.
6. MURRAY, J. D. Mathematical biology: I. an introduction. 3.ed. Springer, 2007.

PROCESSAMENTO DE SINAIS E IMAGENS

Carga Horária: 60                             Créditos: 4                            Obrigatória: Não


Ementa:
Caracterização e amostragem de sinais. Análise de Fourier de Sinais Discretos (DTF e FFT). Análise espectral. Filtragem digital. Exercícios práticos em computador. Fundamentos e Aquisição da imagem digital; Transformações de intensidade, filtragem espacial e filtragem no domínio da frequência; Compreensão de imagens; Extração de características, representações e descrições de imagens.
Bibliografia:
1. Digital Signal Processing - Oppenheim, A.V. e Schafer, R.W., Prentice-Hall, 1975.
2. Digital Signal Processing: Principles, Algorithms and Applications - Proakis, J.G. e Manolakis, D.G., 3rd edition, Prentice-Hall, 1987.
3. Discrete-time Signal Processing - Oppenheim, A.V. e Schafer, R.W., Prentice-Hall, 1989.
4. Processamento de Imagens Digitais - Rafael C. Gonzales & Richard E. Woods, Longman do Brasil, 3ª Edição - 2010.
5. Biomedical Signal and Image Processing, Kayvan Najarian, Robert Splinter, CRC/Taylor & Francis, 2006.
6. Fundamentals of Digital Image Processing, Anil K. Jain, Prentice-Hall - 1989.

BIOINFORMÁTICA

Carga Horária: 60                             Créditos: 4                            Obrigatória: Não


Ementa:
Análise e utilização/aplicação de ferramentas para Bioinformática; Sequenciamento; Processamento e análise de dados genômicos, transcriptômicos e proteômicos; Remontagem de fragmentos de DNA; Análise de estruturas genômicas, transcriptômicas e proteômicas; Busca e comparações de sequências em bancos de dados biológicos; Anotação de sequências; Alinhamento de sequências; Expressão gênica e Micro-arranjos; Análise e predição de estruturas proteícas; Análises Filogenéticas; Automatização de processamentos.
Bibliografia:
1. LODHI, H. M.; MUGGLETON, S. H. Elements of computational systems biology. Wiley, 2010.
2. LESK, A. M. Introduction to bioinformatics. 3.ed. Oxford Univ. Press, 2008.
3. HAUBOLD, B.; WIEHE, T. Introduction to computational biology: an evolutionary approach. Birkhäuser Basel, 2007.
4. BISHOP, M.; RAWLINGSm C. J. DNA and protein sequence analysis: a practical approach. Oxford Univ. Press, 1997.
5. BAXEVANIS, A. D.; FRANCIS-OUELLETTE, B. F. (eds.) Bioinformatics: a practical guide to the analysis of genes and proteins. 3.ed. Wiley-Interscience, 2004.
6. GIBAS, C.; JAMBERK, P. Developing Bioinformatics Computer Skills. O'Reilly Media, 2001.
7. MOUNT, D. W.; Bioinformatics: sequence and genome analysis. O'Reilly Media, 2001.

PROGRAMAÇÃO PARALELA

Carga Horária: 60                             Créditos: 4                            Obrigatória: Não


Ementa:
Arquitetura de computadores voltados para programação paralela: Arquitetura Flynn; UMA, NUMA, CC-NUMA; Clusters – Grids; Arquiteturas Massivamente Paralelas. Medidas de desempenho utilizadas em programação paralela: tomadas de tempo, rendimento, speedup. Paradigma de memória compartilhada: conceitosbásicos e genéricos, semáforos, exclusão mútua, sincronização, dependencia de dados, laço paralelo; Sintaxe OpenMP; Técnicas específicas e básicas de OpenMP. Paradigma de memória Distribuída: apresentação do padrão MPI; Sintaxe Básica do MPI Send, Recv; Operações Coletivas; I/0 paralela usando MPI-II. Programação hibrida: Exemplos de aplicação. Tecnicas avançadas de programação paralela: Novos tipos de dados e packing em MPI; Comunicadores em MPI; Topologias em MPI. Ferramentas utilizadas para programação paralela: Sun Studio, debugging para deteção de corrida; Vampire. Programação paralela com GPU: princípios básicos; a extensão CUDA; sintaxe e aplicações básicas.
Bibliografia:
1. William Gropp, Ewing L. Lusk and Anthony Skjellum; Using MPI - 2nd Edition: Portable Parallel Programming with the Message Passing Interface (Scientific and Engineering Computation); MIT Press; 1999.
2. Peter S. Pacheco; An Introduction to Parallel Programming; Elsevier; 2011.
3. Barbara Chapman, Gabriele Jost and Ruud van van der Pas; Using OpenMP: Portable Shared Memory Parallel Programming; MIT Press; 2007.
4. Rohit Chandra, Ramesh Menon, Leo Dagum and David Kohr; Parallel Programming in OpenMP; Jhon Wiley, 2000.
5. Fayez Gebali; Algorithms and Parallel Computing; Jhon Wiley & Sons, 2011.
6. Jason Sanders e Edward Kandrot; CUDA by Example: An Introduction to General-Purpose GPU Programming; Addison-Wesley; 2010.
7. David B. Kirk e Wen-mei W. Hwu; Programming Massively Parallel Processors: A Hands-on Approach; Morgan Kaufmann, 2010.

TÓPICOS AVANÇADOS I

Carga Horária: 60                             Créditos: 4                            Obrigatória: Não


Ementa:
A definir pelo professor da disciplina.
Bibliografia:
A definir pelo professor da disciplina.

TÓPICOS AVANÇADOS II

Carga Horária: 60                             Créditos: 4                            Obrigatória: Não


Ementa:
A definir pelo professor da disciplina.
Bibliografia:
A definir pelo professor da disciplina.


UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ

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