Foto: Comunicação CeMEAI
Está previsto para ser publicado no fim deste ano o livro (Proceedings of the Forum of Mathematics for Industry 2014 – Editora Springer) com artigos de pesquisadores do mundo todo apresentados no Math for Industry (Matemática para a Indústria). O fórum reúne pesquisadores anualmente no Japão e discute uma nova área de pesquisa relacionada à Matemática que possa servir de fundamento para o desenvolvimento de novas tecnologias. O pesquisador do CeMEAI, Ernesto Birgin, esteve no evento a convite do professor Masato Wakayama, do Instituto de Matemática para a Indústria da Universidade de Kyushu, que organizou o fórum. Birgin foi o único pesquisador do Brasil a dar uma palestra. Falou sobre trabalhos desenvolvidos por ele e pelo Prof. José Mario Martínez em conjunto com pesquisadores do Instituto de Matemática e Estatística da USP, em São Paulo, e do Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica da Unicamp, em Campinas.
A palestra foi baseada no artigo Applications of nonlinear programming to packing problems e abordou avanços recentes na aplicação de técnicas de otimização em problemas de empacotamento. “Esse tipo de problema é muito antigo e problemas de empacotamento de esferas remontam ao século XVII, em que Keppler (Johannes Kepler, matemático e astrônomo alemão) formulou a sua hipótese. Sir Walter Raleigh era um escritor, poeta, soldado, político e explorador (dentre outras cosias) que, interessado no transporte de balas de canhão, fez uma pergunta simples ao seu assistente e matemático Thomas Harriot: como calcular a quantidade de unidades numa montanha de balas de canhão? Tendo resolvido a questão facilmente, Thomas Harriot formulou uma pergunta mais geral: como dispor as balas de forma a ocupar a menor quantidade possível de espaço? E escreveu sobre isto para seu colega Johannes Kepler. Em 1611, Kepler presumiu que a melhor forma é igual à que você vê hoje, quando vai comprar laranjas no supermercado. “Aproximadamente quatrocentos anos depois foi provado que essa é uma forma ótima de preencher o espaço com esferas, mas variantes da prova são ainda objeto de pesquisa intensa”, explica Ernesto.
O trabalho apresentado no Japão resume os trabalhos relacionados a problemas de empacotamento desenvolvidos nos últimos 10 anos pelos pesquisadores do grupo. “O nosso grupo desenvolve modelos matemáticos para diferentes tipos de problemas de empacotamento. São modelos de otimização contínua com certas propriedades e que podem ser resolvidos com técnicas de programação não linear. “Nosso grupo é especialista no desenvolvimento de métodos de otimização e tanto os modelos como os métodos podem ser aplicados a problemas do dia a dia”, diz ele.
Uma das principais aplicações do grupo, em conjunto com o Prof. Leandro Martínez do Instituto de Química da Unicamp, resultou no desenvolvimento de um software livre, que já tem mais de 10 mil downloads de todas as partes do mundo – o que é um número surpreendente para a área segundo o pesquisador. “É o Packmol, cujo nome vem de empacotamento de moléculas. O software serve para determinar configurações iniciais para simulações de dinâmica molecular. Este tipo de simulações é utilizado por químicos para, por exemplo, determinar propriedades de medicamentos”, completa o pesquisador.
Em breve, o livro será disponibilizado também em versão online.
Acesse o artigo completo do pesquisador!
Visite o site do Packmol e baixe o software!
Sobre o CeMEAI
O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP. O CeMEAI é especialmente adaptado e estruturado para promover o uso de ciências matemáticas (em particular matemática aplicada, estatística e ciência da computação) como um recurso industrial.
As atividades do Centro são realizadas dentro de um ambiente interdisciplinar, enfatizando-se a transferência de tecnologia e a educação e difusão do conhecimento para as aplicações industriais e governamentais. As atividades são desenvolvidas nas áreas de Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Avaliação de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.
Além do ICMC, o CEPID-CeMEAI conta com outras cinco instituições associadas: o Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de São Carlos (CCET-UFSCar); o Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica da Universidade Estadual de Campinas (IMECC-UNICAMP); o Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista (IBILCE-UNESP); a Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista (FCT-UNESP); o Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE); e o Instituto de Matemática e Estatística da Universidade de São Paulo (IME-USP).
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