métodos modernos de análise de dados astronômicos -...
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Métodos Modernos de Análise de DadosAstronômicos - II
João Luiz Kohl Moreira1
1Coordenadoria de Astronomia e Astrofísica
Observatório Nacional - MCT
Escola de Inverno 2011 - Astronomia
João Luiz Kohl Moreira Métodos Modernos
Cardinalidade de dados em Astronomia
Era (dC) Dados
∼ 1 104
∼ 1000 105
∼ 1700 106
1980 109
2000 1012
João Luiz Kohl Moreira Métodos Modernos
Comparações
Astronomia, hoje, mantém informação em quantitade ∼ 10×Projeto Genoma Humano; ∼ 100× toda a informação reunida
da Biblioteca do Congresso dos EUA
Perde para os dados reunidos dos experimentos em partículas
elementares, porém, nesse caso, a imensa maioria dos dados é
descartável
João Luiz Kohl Moreira Métodos Modernos
Disponibilidade dos Dados
Hoje temos dezenas, ou até centenas de centros de
distribuição de dados astronômicos, na faixa do ótico, rádio,
altas energias, infravermelho, ultravioleta etc
Teoricamente, a astronomia é a área da ciência com maior
carência de pro�ssionais
Cada centro possui sua própria "cultura", isto é, cada um
distribui os dados de acordo com seu próprio formato
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Desdobramentos do VO
Cosmobook - esforço de uma "rede social" entre astrônomos
Manutenção de dados, disponibilização de softwares
João Luiz Kohl Moreira Métodos Modernos
Desdobramentos do Mundo "Virtual"
Olho humano → Telescópios + Fotometria (fotográ�ca ou
fotoelétrica) → dados armazenados
Cérebro humano →régua de cálculo → calculadoras →computadores → softwares de análise → processamento da
informação
Se o olho humano é limitado para observar; o cérebro humano
possui limites de análise
Por enquanto no que tange o tratamento Paradigmas ×Paradoxos, o cérebro é insubstituível (até quando?)
Parte signi�cativa dos dados atuais jamais foram acessados por
um ser humano
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Desdobramentos do Mundo "Virtual"
Olho humano → Telescópios + Fotometria (fotográ�ca ou
fotoelétrica) → dados armazenados
Cérebro humano →régua de cálculo → calculadoras →computadores → softwares de análise → processamento da
informação
Se o olho humano é limitado para observar; o cérebro humano
possui limites de análise
Por enquanto no que tange o tratamento Paradigmas ×Paradoxos, o cérebro é insubstituível (até quando?)
Parte signi�cativa dos dados atuais jamais foram acessados por
um ser humano
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Desdobramentos do Mundo "Virtual"
Olho humano → Telescópios + Fotometria (fotográ�ca ou
fotoelétrica) → dados armazenados
Cérebro humano →régua de cálculo → calculadoras →computadores → softwares de análise → processamento da
informação
Se o olho humano é limitado para observar; o cérebro humano
possui limites de análise
Por enquanto no que tange o tratamento Paradigmas ×Paradoxos, o cérebro é insubstituível (até quando?)
Parte signi�cativa dos dados atuais jamais foram acessados por
um ser humano
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Desdobramentos do Mundo "Virtual"
Olho humano → Telescópios + Fotometria (fotográ�ca ou
fotoelétrica) → dados armazenados
Cérebro humano →régua de cálculo → calculadoras →computadores → softwares de análise → processamento da
informação
Se o olho humano é limitado para observar; o cérebro humano
possui limites de análise
Por enquanto no que tange o tratamento Paradigmas ×Paradoxos, o cérebro é insubstituível (até quando?)
Parte signi�cativa dos dados atuais jamais foram acessados por
um ser humano
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Desdobramentos do Mundo "Virtual"
Olho humano → Telescópios + Fotometria (fotográ�ca ou
fotoelétrica) → dados armazenados
Cérebro humano →régua de cálculo → calculadoras →computadores → softwares de análise → processamento da
informação
Se o olho humano é limitado para observar; o cérebro humano
possui limites de análise
Por enquanto no que tange o tratamento Paradigmas ×Paradoxos, o cérebro é insubstituível (até quando?)
Parte signi�cativa dos dados atuais jamais foram acessados por
um ser humano
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Evolução
O Gen Egoísta (1986), R. Dawkins
Em um dado momento na "sopa primordial" apareceu umamolécula contendo um "programa":
1 Perpetue-se;2 Se não for possível, replique-se em cópias iguais;3 Se não for possível, replique-se na cópia mais próxima possível
João Luiz Kohl Moreira Métodos Modernos
Evolução Numérica: mutação
População: cada indivíduo contém o conjunto dos parâmetros
numéricos necessários para descrever a função:
Ij = {a0,a1, . . . ,aN} → f = f (A)
Na população, os indivíduos concorrem para receber mais"recursos", de acordo com sua "adaptação" ao ambiente(melhor resultado da função)
Geração: Cada indivíduo se reproduz da forma mais
semelhante possível. Indivíduo Ij :
aG+1
i = aGi + εa
onde εa é um valor aleatório pequeno.
A cada geração há um novo teste de adaptação da função,
gerando mais uma hierarquia (dominância) na população
(iteração)
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Evolução: cruzamento
Durante uma geração, há a possibilidade de combinações entre
os indivíduos (em duplas ou em grupos), para a produção da
próxima "ninhada":
aG+1
ij =R
∑k=0
Wk .aGkj
Após o cruzamento, aG+1
ij pode sofrer uma mutação
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Algoritmos Genéticos
Processos evolutivos (reprodução e mutação) "imitam" os
processos de reprodução do DNA
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