Iniciação Científica e Tecnológica

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Aceleração de Algoritmos de High-Frequency Trading com FPGA
(2022) Yamashiro, Eiki Luis
A bolsa de valores oferece diversos benefícios para investidores, com a renda proveniente de um certo nível de risco, de forma a promover o aquecimento de toda cadeia produtiva e econômica dos países. O High-Frequency Trading ou operações em alta frequência permite a análise de uma grande quantidade de informação, à uma alta cadência de transferência de dados. Entre o tempo da requisição até a recepção da ordem, o preço pode variar, ou seja, o valor esperado, pode ser diferente do valor real. Mediante a essa situação, um método para acelerar algoritmos através de FPGAs é proposto, com o objetivo de diminuir o tempo entre a requisição e a recepção. O foco da aceleração está na decodificação do protocolo FIX através da placa FPGA.
Análise Comparativa entre EKS Kubernetes e AWS Lambda para Treinamento de Machine Learning
(2021) Dip, Carlos Eduardo
Neste trabalho um modelo de machine learning será treinado em duas plataformas de desenvolvimento em nuvem, com intuito de compará-las em termos de custo e facilidade de uso. O modelo em si não é o foco do projeto, e foi usado como simulação de carga de trabalho para testar o desempenho. A primeira plataforma será a AWS Lambda da Amazon, que é do tipo serverless, permitindo a execução de código de maneira agnóstica ao hardware, assim possibilitando que uma tarefa longa seja executada de forma mais rápida por ser dividida em múltiplas tarefas menores. A segunda será a plataforma Kubernetes, com objetivo semelhante de paralelização, a qual será executada na EKS (Elastic Kubernetes Services), também da Amazon, usando contêineres Docker. Será feita uma análise qualitativa sobre a facilidade de implementação sob os dois paradigmas, além de uma análise quantitativa sobre custo.
Análise do risco de segurança do sistema Blockchain em uma realidade com computadores quânticos
(2019) Cesconetto, Bruno Arthur
O avanço do processamento dos computação veio seguindo uma tendência desde 1965, a lei de moore, nela se observa que a cada 2 anos a quantidade de transistores em um sistema duplica, com esse aumento de processamento muitos sistemas que dependem dessa incapacidade acabam se tornando obsoletos, como é o caso da criptografia. Com a chegada dos computadores quânticos no mercado, a segurança de sistemas que utilizam de criptografia decai ainda mais, como é o caso da blockchain, conforme a capacidade de quebra de criptografia, aumenta em uma maneira exponencial em virtude da capacidade de superposição quântica, que agiliza o processo de fatoração de primos, este que é considerado um problema NP-hard
Análise do trade-off entre desempenho financeiro e desempenho socioambiental enfrentado por empresas familiares e family offices
(2019) Guimarães, André Carvalho
Frequentemente empresas familiares e Family Offices, empresas criadas por famílias que objetivam fornecer soluções personalizadas de gestão de patrimônio, realizam investimentos com propensão a geração de impacto socioambiental. Na qualidade de investidores de impacto tais organizações estão sujeitas a dilemas envolvendo desempenho financeiro e desempenho socioambiental. Nesse sentido, ao analisar as principais características de gestão, governança e comportamento desses atores, propõem-se, no presente trabalho, um protocolo de mensuração das possíveis incompatibilidades (trade-off) entre as dimensões financeira e social. O instrumento conta com 17 perguntas que capturam fatores geracionais da organização e de seus membros, fatores relacionados às estruturas de propriedade e gestão, assim como fatores socioemocionais presentes no construto Riqueza Socioemocional. Desse modo, a pesquisa esclarece as possíveis principais características que influenciam no comportamento desses investidores e como, a partir delas, pode-se mensurar o trade-off entre desempenho financeiro e socioambiental.
Análise setorizada da evolução da produtividade do trabalho no Brasil
(2020) Neves Junior, Roney Carvalho
A produtividade do trabalho é uma das formas mais usuais de se observar o desempenho da aplicação humana na geração de recursos. O presente trabalho consistiu na análise da produtividade brasileira através de sete dos seus principais setores durante os anos de 2012 a 2017. Os dados permitiram observar uma tendência convergente entre os setores Agrícola e aqueles mais modernos da economia no período, tais como, por exemplo, o setor da Indústria de Transformação. Além disso, as mudanças estruturais ocorridas provocaram redução da produtividade agregada, que, apesar disso, cresceu significativamente em virtude de efeitos tecnológicos intrassetoriais. Por fim, foi possível notar uma significativa transição alocativa entre o setor do Comércio e demais grandes setores da economia, como os já citados Agrícola e da Indústria de Transformação. Tal realocação contribuiu para a perda de produtividade agregada no país no período em questão.
Antecedentes e consequências da tomada de decisão financeira pelas pessoas de baixa renda, o papel do marketing e as consequências para o bem-estar financeiro
(2021) Helou Neto, Nabih
Esse relatório consiste em mostrar o que foi feito no projeto de Iniciação Científica do programa PIBIC Insper. O tema é marketing analítico, e o objetivo foi gerar conhecimento sobre o que faz uma pessoa se endividar e quais das consequências disso, com um foco maior no recorte brasileiro de baixa renda. O projeto foi feito por meio de uma parceria com um banco do setor, que forneceu as bases de dados necessárias para o estudo empírico. Depois de extensa revisão e trabalho de ciência de dados, foi possível chegar em conclusões sobre o perfil de cliente mais rentável ao banco e ao varejista, sem renunciar aos buracos na construção de políticas publicas voltadas para esse segmento. Os resultados econométricos são consistentes e indicam um perfil específico de cliente que se endivida mais, dessa maneira é possível trabalhar em cima dessas variáveis para melhorar a saúde financeira dessa parcela da população.
Aplicação de redes neurais e fatores de prêmio de risco no mercado de ações
(2020) Eller, Vitor Grando
Esse estudo busca entender o impacto da combinação de redes neurais e fatores de prêmio de risco na previsibilidade do índice S&P500, e também de compreender a diferença de performance de topologias distintas dentro desse processo. Além disso, elucida as vantagens de se utilizar uma estratégia de retreinamento quando da criação de modelos que lidam com séries temporais, e, principalmente, séries de preços de ativos, mostrando a melhor performance obtida por modelos que utilizam desta técnica. Por fim, discute a viabilidade do uso do modelo de barreira tripla proposto por Lopez de Prado (2018) em seu livro, e a eficácia de um modelo classificador em comparação ao modelo regressor.
Avaliação do impacto da urbanização no escoamento de ar na Vila Olímpia: um estudo de caso comparativo entre 2004 e 2016
(2021) Nardi, Enrico Aloisi
Os estudos do impacto do vento nas edificações e na dinâmica das cidades tomaram tamanha importância com o passar do tempo que motivaram criação de normas de construção civil (NBR6123), conforto térmico (ASHRAE 55, ISO 7730, ISSO 7726, NBR 16401 -parte 2-, NBR 15220-3), acústico (ISO 140, ISO 717 e NBR 10151) e de conforto e segurança de pedestres (NEN8100). Neste sentido, dada a construção de novas edificações na região da Vila Olímpia delimitada pelas avenidas dos Bandeirantes, Santo Amaro e Hélio Pellegrino, a análise comparativa entre os anos de 2004 e 2016 é importante para identificar possíveis mudanças na dinâmica dos ventos na região. Para realizar a análise mencionada, foram necessários critérios de conforto e segurança para pedestres, que avaliam como os pedestres são afetados pela ação do vento, dados urbanísticos, relacionados à disposição e altura dos prédios, e dados meteorológicos, relativos às características históricas do clima na região. Enquanto os critérios de conforto foram obtidos através da revisão bibliográfica do assunto, os dados urbanísticos foram obtidos no portal GeoSampa e os dados meteorológicos foram obtidos no Banco de Dados Climatológicos do ICEA (Instituto do Controle do Espaço Aéreo). Dos dados meteorológicos, foram selecionados três cenários dada a sua alta frequência de ocorrência no período analisado e ao perigo que elas poderiam oferecer para os pedestres. As simulações numéricas foram executadas no software comercial de CFD STAR-CCM+ utilizando o modelo “realizable” k-ε, de acordo com as boas práticas estabelecidas por Blocken et. al (2013) e Tominaga et. al (2008). Após concluídas e comparadas, as simulações revelaram pontos de aumento e diminuição da velocidade do ar dada a construção de edifícios na região.
Biodesign De Um Sistema Muscular Pneumático
(2023) Moraes, Felipe Junqueira
Nesta pesquisa de iniciação tecnológica, investiga-se o potencial dos músculos pneumáticos como uma solução inovadora para melhorar o movimento em próteses e órteses, com uma ênfase clara na importância da contínua pesquisa nesse campo, bem como no estímulo à inovação para aprimorar a qualidade de vida dos indivíduos com deficiência. O principal escopo deste estudo está centrado na implementação de músculos pneumáticos com o propósito de otimizar o desempenho de próteses e órteses. A metodologia adotada segue uma abordagem fundamentada no processo de Biodesign, com particular ênfase nas fases de identificação e inovação. A fase de identificação visa aprofundar a compreensão das necessidades dos pacientes, destacando questões críticas, tais como a falta de acessibilidade a dispositivos de alta qualidade, a necessidade premente de personalização desses dispositivos e a ausência de tecnologias inovadoras para monitoramento remoto. O foco da inovação reside na exploração detalhada dos músculos pneumáticos, com um enfoque específico no músculo McKibben, que oferece uma abordagem biomimética para replicar a contração muscular humana. O processo de fabricação envolve seleção criteriosa de materiais adequados e a integração de elementos essenciais, incluindo uma fonte de ar comprimido, uma câmara de ar, válvulas e um sistema de acionamento. Em suma, os resultados preliminares indicam que os músculos pneumáticos têm a capacidade de se aproximar dos valores de contração muscular observados na anatomia biológica. Além disso, a análise detalhada da perda de massa no sistema emerge como uma variável crítica, influenciando diretamente o desempenho e a eficácia dos músculos pneumáticos. Esta análise da perda de massa fornece insights valiosos para o ajuste otimizado do tempo de preenchimento da câmara de ar, com vistas a garantir o desempenho consistente e adequado desses dispositivos inovadores.
Biomimética e o desenvolvimento de estruturas mecatrônicas: sistema dinâmico de controle de luminosidade inspirado em íris ocular
(2023) Ogawa, Alessandra Yumi Carvalho
Biomimética é uma área da ciência e engenharia dedicada ao estudo da natureza como inspiração para soluções de problemas humanos. Há anos os estudiosos deste ramo têm encontrado soluções estruturais, organizacionais e processuais para dilemas e desafios dentro da engenharia. Muito populares são as soluções aerodinâmicas, formatos e design de meios de transporte que imitam animais que se locomovem eficientemente, e de materiais, polímeros biodegradáveis e materiais biofílicos. Iluminação natural e seus benefícios são áreas de crescente interesse, mas poucas são as soluções biomiméticas e biofílicas para o controle da entrada de luz em ambientes em que sua abundância se torna incômoda. O presente projeto visa explorar como formas e processos presentes no mundo animal e vegetal podem apresentar uma solução para a administração dinâmica e confortável da entrada de luz natural em um ambiente. Com um design biomimético similar ao da íris e pupila ocular, o dispositivo mecatrônico aqui proposto pode ser aplicado para controle de luz em áreas internas e externas, promovendo uma interação homem-natureza saudável e biofílica. Esta pesquisa propõe e descreve o funcionamento de um sistema dinâmico de controle de luminosidade inspirado em formatos biológicos com o propósito principal de oferecer ao usuário uma experiência fotônica confortável.
Blockchain e eleições: fortalecimento democrático
(2020) Telho, Pedro Paulo Mendonça
Os dados acerca do número de abstenções no Brasil durante o período das eleições vêm aumentando no decorrer dos anos. Diante disso, o estudo a seguir propõe hipóteses que têm a possibilidade de mitigar esse problema e tenta solucioná-las através do uso da tecnologia Blockchain. O estudo também remodela a forma de participação dos candidatos e eleitores durante esse período, criando uma relação contratual entre ambas as partes, fato que, garante a auditabilidade do voto através de plataformas eletrônicas e possibilita a fiscalização dos candidatos durante o mandato.
Caracterização de materiais para otimização do processo de deposição de metais com energia direcionada (DED)
(2021) Henriques, Ana Beatriz Bertolucci
A manufatura aditiva, principalmente de metais e polímeros, possui o potencial de ampliar as alternativas da indústria no que diz respeito a dinamização e facilitação da fabricação de peças. Tal fato se deve as características deste processo, as quais conferem a possibilidade de confecção de peças com geometrias complexas, além do conserto de dispositivos danificados. Frente ao exposto, é proposto o presente estudo que objetiva relacionar as variações paramétricas com a qualidade da peça obtida, consequentemente sendo possível determinar ou avaliar estratégias para mensurar a qualidade de peças fabricadas em aço inox 316L e aço ferramenta H13 na manufatura aditiva por energia direcionada (DED). Neste ínterim, peças foram fabricadas com variação sistemática dos parâmetros em várias rodadas de testes e posteriormente analisadas no que diz respeito a sua microestrutura e dimensões finais da amostra. No geral, as amostras demonstraram comportamentos semelhantes, sobretudo no que diz respeito a variação da potência e sua influência no aparecimento e diminuição de respectivamente, poros por prendimento de gás e poros por falta de fusão. Neste contexto a velocidade de avanço também demonstrou influência notória nas dimensões da peça, com destaque para a altura. A vazão, por sua vez, foi considerada um parâmetro significativo no processo, bem como qualquer outro parâmetro capaz de alterá-la indireta ou indiretamente, como é o caso da velocidade de avanço. Estas rodadas de teste permitiram iniciar a construção de matrizes de qualidade que auxiliaram na determinação de amostras futuras e permitirão no futuro traçar estratégias otimizar a produção de peças com boa qualidade.
Caracterização de materiais para otimização do processo de deposição de metais com energia direcionada (DED).
(2023) Kyrillos, Luísa Manzig
Dentre as vantagens da manufatura aditiva e da manufatura subtrativa, as máquinas-ferramentas híbridas são utilizadas para agrupar ambas as modalidades em só lugar. A deposição de energia direcionada (DED), vem ganhando destaque devido à sua capacidade para produção de geometrias complexas, reparo de componentes danificados e a adaptabilidade em centros CNC. Essa, por sua vez, depende de diversos parâmetros, tais como: velocidade de varredura e potência do laser; que influenciam diretamente no produto e que impactam na sua finalidade. Entretanto, em resultados anteriores que buscavam a otimização da fabricação, as peças manufaturadas com mesma receita mostraram que a reprodutibilidade da máquina em questão pudesse estar comprometida. Dessa forma, amostras foram produzidas em lote com mesmos parâmetros e posteriormente analisadas no que diz respeito à sua microestrutura e dimensões finais. Por fim, dados levantados das amostras levam à confirmação que em receitas iguais há uma certa irregularidade de dimensões, quantidade de poros e durezas, apesar de uma das receitas (R3, com potência do laser de 300W e velocidade de varredura de 5 mm/s) se mostrar a mais constante dentre as receitas testadas. Sendo assim, hipóteses foram levantadas para explicar a falta de reprodutibilidade da máquina, como o acúmulo de calor no bico do laser.
Caracterização de materiais para otimização do processo de deposição de metais com energia direcionada (DED)
(2020) Henriques, Ana Beatriz Bertolucci
A manufatura aditiva, principalmente de metais e polímeros, possui o potencial de ampliar as alternativas da indústria no que diz respeito a dinamização e facilitação da fabricação de peças. Tal fato se deve as características desta manufatura, as quais conferem a possibilidade de confecção de peças com geometrias complexas, além do conserto de dispositivos danificados. Frente ao exposto, é proposto o presente estudo que objetiva avaliar ou refutar estratégias para mensurar a qualidade de peças fabricadas em aço 316L na manufatura aditiva por energia direcionada (DED). Neste ínterim, peças foram fabricadas e posteriormente analisadas no que diz respeito a sua microestrutura e dimensões finais da amostra. No geral, as amostras demonstraram comportamentos dimensionais semelhantes, embora tenham sido observadas diferenças relacionadas a quantidade de pó depositado em peças fabricadas em diferentes períodos. Os resultados também sinalizaram para uma participação significativa da vazão de pó no que diz respeito a qualidade da peça. Portanto, tal relação deve ser considerada em estudos posteriores.
Como o cenário econômico do Brasil influencia a ocorrência de fusões e aquisições
(2022) Arruda, Rubia Muniz
Este trabalho visa analisar a influência do cenário econômico do Brasil na ocorrência das fusões e aquisições, a fim de identificar possíveis tendências e comportamentos ao longo dos anos, e entender quais são as principais variáveis que estão presentes neste movimento, através da metodologia de estimação em dois estágios. O período a ser analisado é de 2002 a 2021, com seção específica sobre a pandemia do COVID-19, que teve início em 2020. A construção do referencial teórico do trabalho visa compreender as principais vertentes, que ajudam a abordar o tema de fusões e aquisições no Brasil. Como o país possui um sistema político complexo e com mudanças econômicas significativas ao longo dos anos, buscou-se a referência, também, de autores brasileiros e internacionais, a fim de complementar a análise que será desenvolvida. Em suma, as fusões e aquisições no Brasil ocupam um papel de desenvolvimento e aquecimento do ecossistema muito relevante à economia, portanto, a contribuição deste estudo é a de contribuir à literatura nacional sobre as variáveis econômicas que impactam o cenário de fusões e aquisições.
Como o cenário econômico do Brasil influencia a ocorrência de fusões e aquisições?
(2022) Arruda, Rubia Muniz
Este trabalho visa analisar a influência do cenário econômico do Brasil na ocorrência das fusões e aquisições, a fim de identificar possíveis tendências e comportamentos ao longo dos anos, e entender quais são as principais variáveis que estão presentes neste movimento, através da metodologia de estimação em dois estágios. O período a ser analisado é de 2002 a 2021, com seção específica sobre a pandemia do COVID-19, que teve início em 2020. A construção do referencial teórico do trabalho visa compreender as principais vertentes, que ajudam a abordar o tema de fusões e aquisições no Brasil. Como o país possui um sistema político complexo e com mudanças econômicas significativas ao longo dos anos, buscou-se a referência, também, de autores brasileiros e internacionais, a fim de complementar a análise que será desenvolvida. Em suma, as fusões e aquisições no Brasil ocupam um papel de desenvolvimento e aquecimento do ecossistema muito relevante à economia, portanto, a contribuição deste estudo é a de contribuir à literatura nacional sobre as variáveis econômicas que impactam o cenário de fusões e aquisições.
Comparação entre a estrutura de capital de empresas abertas e fechadas do Brasil: as empresas com capital fechado são mais restritas financeiramente do que as companhias abertas?
(2021) Borst, Mariana Pascale
A estrutura de capital das empresas é um tema bastante discutido na literatura. Desde que a discussão sobre a existência de estrutura de capital ótima (MODIGLIGANI E MILLER, 1958) foi fomentada, existiram diversos pesquisadores que alegaram ser contra ou a favor dessa ideia, como a Teoria de Pecking Order (MAYERS, 1984), a teoria de Trade-off (JENSEN e MECKLING, 1976) e a de Market Timing (BAKER e WURGLES, 2002). Com o objetivo de aumentar o valor da empresa e seu rendimento ao longo dos anos, a decisão sobre como a empresa irá se financiar é de extrema importância. Uma das principais diferenças entre as empresas de capital fechado e as abertas é a forma como se financiam. Em geral, empresas fechadas procuram recursos por meio financiamentos e empréstimos, enquanto as empresas de capital aberto, além de comumente terem a opção de se financiarem por meio de empréstimos, possuem a possibilidade de emitir títulos e ações. Esse trabalho tem como objetivo estudar se as empresas de capital fechado são mais restritas financeiramente quando comparadas com as abertas, tratando de forma econométrica, por meio de análise de regressão em painel. Como conclusão, o único fator dentre os estudados que favorecem o acesso ao crédito para as empresas, tanto abertas quanto fechadas é a sua oportunidade de crescimento.
Composição do setor público e impactos nos prêmios salariais por educação: uma análise para os anos entre 2001 e 2014
(2021) Lopes, Víctor Hugo Almeida
Neste artigo, é analisado como o emprego público afetou a oferta relativa de trabalhadores com diferentes níveis educacionais entre 2001 e 2014 e, assim, impactou os prêmios salariais do setor privado. Como resultado, notamos que ocorreu um processo de convergência das características educacionais das forças de trabalho dos setores privado e público e que isso reforçou a queda dos prêmios salarias. Contudo, a mão de obra especializada persistiu sendo desproporcionalmente alocada para o emprego público, o que retardou a queda dos retornos por educação.
Consequences of dismissal after maternity leave in the Brazilian female labor market
(2020) Di Martino, Giulia Wagana
Construção de modelo de geração de música com Deep Learning
(2022) Eller, Vinicius Grando
Um desafio que compositores enfrentam em suas carreiras, é o processo criativo para iniciar uma obra. Por meio de aprendizado profundo, este projeto tem como objetivo construir um modelo que seja capaz de gerar músicas, a partir de uma base de dados composta por um ritmo específico, possibilitando uma solução para o problema dos compositores. Com este propósito, o trabalho apresenta o necessário sobre teoria musical, para o fácil entendimento dos possíveis formatos de armazenamento e representação de arquivos digitais de áudio, o que resulta no uso do formato MIDI e sua conversão para a representação piano roll, que é facilmente vetorizada. O estudo tem sua fundação em duas bases de dados de estilos diferentes, uma composta por músicas do videogame gameboy, enquanto a outra base de dados é integralmente de músicas clássicas de um único compositor, Johann Sebastian Bach. Como existem diversos modelos que podem gerar música e o objetivo não é realizar um resumo, a análise será feita utilizando apenas duas classes diferentes de autoencoders: stacked e variational, além de desenvolver um modelo baseado em redes convolucionais. O encerramento do estudo comprova que é possível gerar musicais que respeitam a teoria musical, também sendo agradáveis ao ouvido humano. Sendo assim, a tecnologia pode ser futuramente utilizada para inovar o ramo musical, por meio da criação de novas obras ou pela quebra de momentos de dificuldade no processo criativo de um compositor.

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