/Engenharia e Ciência Computacional

1. Introdução
 
A demanda por soluções computacionais para problemas complexos de engenharia tem se expandido fortemente nos últimos anos. Novas tecnologias têm sido desenvolvidas a partir da evolução da computação de alto desempenho e ubiquidade de recursos computacionais. Neste cenário, uma formação sólida em computação é cada vez mais fundamental para o engenheiro moderno.
A Engenharia e Ciência Computacional (CSE) é um conjunto de conhecimentos, métodos e técnicas que envolvem o uso de recursos computacionais avançados para analisar problemas de relevância em engenharia, ciência e sociedade. A CSE permite o estudo de sistemas complexos e fenômenos naturais que seriam muito custosos, ou mesmo impossíveis por experimentação direta. 
Nos últimos anos, a CSE tem se tornado cada vez mais importante para a pesquisa básica e aplicada, na academia e na indústria, para novas descobertas, otimização de recursos, apoio a decisão e a formação de recursos humanos especializados. Apoiada por resultados teóricos e experimentais, a CSE utiliza artefatos computacionais para responder questões que nem a teoria e nem a experimentação podem resolver isoladamente. A CSE desenvolve algoritmos e sistemas de software específicos para engenheiros e cientistas que permeiam diferentes disciplinas e múltiplas escalas. No centro da revolução digital, a CSE é impulsionada pelos avanços recentes da computação de alto desempenho e pelo aumento exponencial da disponibilidade de dados e tem se firmado como uma forma de geração de novos conhecimentos e produção de inovação em todas as áreas de engenharia, ciência, tecnologia e sociedade.
 
2. Linhas de Pesquisa
 
Inteligência Computacional
Esta linha de pesquisa tem como objetivo o desenvolvimento de novos algoritmos em aplicações do setor de óleo e gás natural, envolvendo a coleta, armazenamento, processamento em ambiente de alto desempenho e visualização de dados. Esta linha de pesquisa trata principalmente de modelos que podem ser úteis para a extração de conhecimento e explora algoritmos e sistemas inteligentes como processamento de linguagem natural e visão computacionais. Os projetos de pesquisa visam produzir resultados para a transformação digital no setor de óleo e gás.
 
Controle, Automação e Robótica
Esta linha de pesquisa tem como objetivo o estudo da estabilidade, convergência e robustez de sistemas não lineares de controle em aplicações para máquinas elétricas, robôs, veículos e processos industriais. Os projetos de pesquisa abordam o desenvolvimento de novos algoritmos para detecção e diagnóstico de falhas em processos industriais utilizando inteligência artificial e redes neuronais, controle avançado de sistemas robóticos, processos industriais, navegação e controle de robôs submarinos e terrestres; controle baseado em visão computacional, controle de contato e controle de força. As aplicações incluem sistemas de energia, problemas de fluxo de carga, estimação de estados, avaliação de desempenho de algoritmos paralelos, síncronos e assíncronos, combinados e genéticos para resolução de sistemas de equações de grande porte. 
 
Geofísica e Petrofísica Computacional
O objetivo desta linha de pesquisa é a melhoria da qualidade do imageamento sísmico abaixo dessas estruturas, utilizando técnicas avançadas de computação de alto desempenho (HPC) e busca por inovações na geofísica computacional aplicada ao imageamento sísmico. Os projetos de pesquisa envolvem o estudo de novas técnicas para a exploração de estruturas geológicas complexas, tais como camadas com alto grau de mergulho, com altos contrastes de impedância e grandes variações laterais de velocidade, que requerem técnicas que viabilizem o aumento da resolução espacial. Esta linha de pesquisa aborda técnicas modernas de modelagem numérica de escoamento em meios porosos que permitem que se possa simular o comportamento de reservatórios. Uma etapa crítica nesta modelagem é a determinação da geometria das fases e a avaliação das propriedades de cada fase. 
 
Engenharia Computacional
Esta linha de pesquisa tem por objetivo a agregação e processamento das grandes massas de dados obtidas em tempo real em diversos repositórios e/ou sensores plugados que captam informações estruturadas e não estruturadas continuamente em diversas aplicações do setor de óleo e gás. Esta linha de pesquisa também se caracteriza pelo desenvolvimento e implementação de simuladores via métodos discretos, como os métodos de elementos finitos, das diferenças finitas, dos elementos discretos, para a solução numérica de problemas de engenharia em geral e, mais especificamente, para o setor de petróleo e gás.
 
Confiabilidade, Integridade e Manutenção
Esta linha de pesquisa tem como objetivo o desenvolvimento de métodos de quantificação de incertezas e confiabilidade em sistemas mecânicos; análise e projeto utilizando materiais inteligentes; integridade estrutural e de sistemas mecânicos: projeto e otimização; aplicação de inteligência computacional e digital twins na análise dinâmica de sistemas mecânicos e de estruturas.
 
Modelagem, Simulação, Controle e Otimização de Processos
Os objetivos desta linha de pesquisa estão concentrados em três eixos fundamentais: o desenvolvimento de digital twins baseados em modelos matemáticos e base de dados e interpretação analítica e numérica dos sistemas; o desenvolvimento e implementação numérica de esquemas de controle e otimização; a validação dos modelos matemáticos e testes das estratégias de controle e otimização em ambientes de laboratoriais e industriais.
 
 
Programas Participantes Representantes
Engenharia Civil (PEC) Alexandre G. Evsukoff
Engenharia de Sistemas e Computação (PESC) Prof. Guilherme Horta Travassos
Engenharia Elétrica (PEE) Prof. Fernando Lizarralde
Engenharia Mecânica (PEM) Prof. Fernando Alves Rochinha
Programa de Eng. Química(PEQ)  Prof. Argimiro Resende Secchi

 

Coordenador da Área de Interdisciplinar de Engenharia e Ciência Computacional: Prof. Alvaro Luiz Gayoso de Azeredo Coutinho – Programa de Engenharia Civil (alvaro@nacad.ufrj.br)

 

Vice-Coordenador: Prof. Nelson F. F. Ebecken (nelson@ntt.ufrj.br)

 

 

 

/ Editais para o processo seletivo de bolsas PRH04 - Tecnologias Digitais

 

Processo de seleção de bolsistas de mestrado (3 bolsas), de doutorado (1 bolsa), de pós doutorado (1 bolsa) e  Pesquisador Visitantes (1 bolsa).

A seleção dos bolsistas será realizada pelo Comitê Gestor do PRH04
 

Processo seletivo para bolsas de pesquisador visitante 2020/01

Processo seletivo para bolsas 2020/01 (Mestrado, Doutorado e Pós Doutorado)

 

/ Links 

 

Disciplinas

Docentes

Núcleo Interdepartamental de tecnologias digitais para o setor de Petróleo e Gás - HUB DIGITAL COPPE

 

/ Perfil dos Candidatos


Os candidatos deverão ter título de graduação em ciências exatas (engenharia ou áreas afins).

 

 

 

 

 

Depoimento de um aluno da Área Interdisciplinar: