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Modelo matemático explica como leopardos adquiriram manchas

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Pêlo de felinos selvagens altera-se segundo o ecossistema

 

Um estudo da Universidade de Bristol (Reino Unido) explica que o pêlo dos felinos evolui rapidamente, para ajuda-los a camuflarem-se no seu habitat. Nos resultados, publicados na Proceedings of the Royal Society B, os investigadores mostram que, através da análise de 35 espécies diferentes, obtiveram um modelo matemático de desenvolvimento de padrões que determinam a aparência final.

Padrão do pêlo de leopardos que passam tempo em árvores é irregular

Segundo um dos autores, William Allen, o padrão revela-se particularmente irregular nos leopardos que têm vida nocturna e que se passam mais tempo nas árvores do que no solo. No entanto, o guepardo ou chita mantem as manchas, apesar da sua preferência por espaços abertos.

Apenas os tigres têm raios verticais e alargadas durante os seus passeios por pastos onde habitam. Os leões usufruem orgulhosamente de manchas laterais. Os especialistas da área, antes destes avanços, acreditavam que os felinos usavam as suas cores para atraírem o sexo oposto.

O estudo da equipa de Allen descarta essa teoria: “se existisse um motivo sexual, tanto os machos como as fêmeas teriam diferentes padrões e isso não se verifica”. Os investigadores britânicos refutam ainda a teoria de que as manchas possam representar estatutos ou funções sociais de determinado indivíduo no grupo.

Allen revela que o título do estudo, «Como os leopardos obtêm as suas manchas» foi inspirado na história homónima de Rudyard Kipling – que conta como é que estes animais deixam a marca negra das suas impressões digitais na pelagem lisa de outros exemplares, após se encontrarem com eles. “Pode aparecer ligeiramente borratada, mas se nos aproximarmos vêem-se cinco marcas”, escreveu.

Fonte: Ciência Hoje (21-10-2010)

 

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Teoria do Caos no Grande Ecrã

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Teoria do Caos no grande ecrã

Estudo relaciona cinema com padrão científico

 

 O psicólogo especializado em cognição, James Cutting, da Universidade de Cornell, nos Estados Unidos, estudou mais de 150 filmes, plano a plano, para descobrir o que faz de uns sonolentos e de outros atentos em frente ao ecrã.
James Cutting afirma que a resposta não está nem no Brad Pitt nem na Halle Berry. Mas sim na ciência:
É a Teoria do Caos!

“Ás vezes estou a ver um filme, que comecei a meio, e pergunto-me: ‘Por que estou a ver isto?’ Mas tenho os olhos fixos no ecrã. Acontece porque estou a dar ao filme um certo ritmo e estou a achar isso agradável”, refere o investigador que utilizou as ferramentas da percepção moderna para desconstruir o ritmo dos passados 70 anos de cinema.

Cutting especula que, tal como o raio dourado dos pintores renascentistas, pode haver uma Matemática subjacente no cinema − se não uma fórmula estética pelo menos algo que determina o quanto as pessoas prestam atenção aos filmes.

A verdade é que James Cutting encontrou algo a que chamou o padrão 1/f.

O padrão 1/f é um conceito da Teoria do Caos, um ritmo que aparece em toda a natureza − na música, na economia e em outros lugares.

A proporção é uma constante no Universo e que descreve muito bem os nossos padrões de atenção. Para aplicá-lo ao cinema, o investigador comparou o comprimento dos cortes durante o filme, ou seja, o ritmo.

 
 

 
Edição funde-se com atenção

Ao trabalhar com os alunos Jordan DeLong e Christine Nothlefer, descobriu que os filmes modernos (realizados depois de 1980) eram muito mais próximos do padrão 1/f do que os filmes anteriores, e por isso mais capazes de agarrar a nossa atenção. Ou seja, as sequências de imagem seleccionadas pelo realizador e editor de imagem fundiram-se gradualmente ao longo dos anos com o padrão natural da atenção humana.

“O padrão de sequências no cinema é cada vez mais próximo do que o que nós geramos endogenamente nas nossas cabeças”, explicou o investigador.

 

A um ritmo perfeito

Num estudo publicado na Psychological Science, Cutting, DeLong e Nothlefer descobriram filmes de diferentes géneros quase perfeitos no ritmo 1/f. “A tempestade perfeita”, realizada em 2000 é um deles, tal como “Fúria de Viver” de 1955 e “39 Passos” de Alfred Hitchcock realizado no longínquo ano de 1935.

"39 Passos" de Hitchcock é um dos filmes mais próximos do padrão 1/f

O investigador adverte que a modernidade dos filmes nada tem a ver com o gosto.

Com os resultados, poderia assumir-se que os espectadores gostassem mais dos filmes com sequências próximas do 1/f, mas não é esse o caso. Há exactamente zero de conexão entre o padrão 1/f e o top do popular site IMDb.

Além de tudo, o estudo nada tem a ver com o gosto, afirma Cutting, que pessoalmente prefere os “film noir” dos anos 50. “Ao fazer este projecto, apaixonei-me novamente pelo “film noir”. E o que é interessante sobre eles é que as suas sequências são completamente aleatórias de duração. Estão o mais longe possível do padrão 1/f”, explica o psicólogo.

 
Cinema mais rápido

Não é segredo que a duração média de um plano em cinema diminuiu de 1960 até à actualidade − de entre oito a dez segundos nos anos 60 para três a quatro segundos em 2005. O “007 – Quantum of Solace”, de 2008, tem 1,7 segundos de média, o que indica a rapidez do ritmo dos filmes contemporâneos.

007_Quantum of Solace

Os filmes modernos estão mais próximos do padrão 1/f, mas não é pela rapidez.

“Cada filme tem uma duração média de planos”, explicou Cutting. “Mas o padrão de variação da duração de cada um é independente da média”. Isto significa que a variabilidade − como é medido o 1/f − pode ser a mesma em todos os filmes, independentemente da duração dos planos.

”Os editores de cinema e realizadores têm aumentado gradualmente o controlo sobre a dinâmica visual das suas narrativas, fazendo com que as relações entre os planos sejam mais coerentes do que há 70 anos atrás”, escreveu no artigo e acrescenta: “Nós sugerimos que, nos próximos 50 anos ou mais, com os filmes de acção a liderar o caminho, o cinema de Hollywood irá evoluir para uma estrutura mais geral que corresponda aos padrões 1/f encontrados em outras partes da física, biologia, cultura e do pensamento.”

Fonte: Ciência Hoje

Movimentos pendulares seguem padrão comum no mundo

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É possível descrever padrões complexos de comportamento humano através de relações matemáticas simples.

A difusão mundial de doenças infecto-contagiosas, mormente, a da Gripe A (vírus H1N1), foi avaliada por uma equipa internacional de investigadores através do sofisticado modelo computacional de propagação de epidemias – GLobal Epidemic and Mobility Model (GLEaM) (e cujo estudo já fora publicado na revista BMC Medicine).

Agora, o grupo de cientistas, ao qual pertence o português Bruno Gonçalves, avança desenvolvimentos e demonstra que, “apesar de todas as diferenças culturais, históricas e económicas, movimentos pendulares seguem um padrão comum em todo o mundo”.

O modelo que leva em consideração não só vários tipos de mobilidade, mas também medidas de contenção global e local, deu provas da sua eficácia e na sequência do trabalho recentemente desenvolvido, a capa da Proceedings of the National Academy of Science (PNAS) será dedicada ao estudo.

Segundo Bruno Gonçalves, da School of Informatics and Computing, da Universidade do Indiana, “o trabalho explora as consequências que os diversos tipos de mobilidade humana (de longa distância e pendulares casa – trabalho) têm na propagação de uma pandemia a nível global”.

O GLEaM combina dados demográficos de 220 países com uma descrição detalhada de todos os voos aéreos que ocorrem diariamente entre 3362 aeroportos e que correspondem a 99 por cento do tráfego aéreo. “Estes dados estão ainda acoplados a um modelo epidemiológico que é capaz de descrever a evolução de uma epidemia a nível global”, sublinhou ao «Ciência Hoje».

Sincronizar a evolução pandémica

Da análise de dados estatísticos referente aos movimentos pendulares (casa – trabalho) de 30 países (incluindo Portugal), de todos os continentes resultaram duas conclusões fundamentais. Primeiro, ficou demonstrado que este tipo de mobilidade de médio alcance é responsável por “sincronizar” a evolução pandémica entre cidades próximas.

Este aumento de sincronização é tanto mais significativo quanto maior for o fluxo de trabalhadores entre elas. Isto implica a necessidade de levar em consideração várias escalas temporais durante simulações realistas, ou seja, apesar da propagação em grande escala da pandemia ser dominada pela rede aérea internacional, a partir do momento em que uma grande área metropolitana é infectada, a doença expande-se às zonas circundantes.

O segundo resultado mostrou que apesar de todas as diferenças culturais, históricas e económicas, “estes movimentos pendulares seguem um padrão comum em todo o mundo” – provando “a possibilidade de descrever padrões complexos de comportamento humano através de relações matemáticas simples e abrindo portas para um estudo mais aprofundado e quantitativo da nossa sociedade”, explicou ainda o investigador.

E Concluiu: “Da combinação destes dois factores, resulta uma melhoria significativa da nossa capacidade de modelação e previsão em termos práticos do sistema complexo multi-escala que é responsável por tantos custos humanos e económicos à escala global”.

Fonte: Ciência Hoje

Para Reflectir…

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“Vivemos num universo de padrões. Todas as noites as estrelas se movem em círculos no céu. As estações sucedem-se em intervalos anuais. Dois flocos de neve nunca são exactamente iguais, mas todos têm uma simetria hexagonal. […] A mente e a cultura humanas desenvolveram um sistema formal de pensamento para reconhecer, classificar e explorar padrões. Nós  chamamo-lo de Matemática. “

Ian Stewart