CS 105 - Elementos Fundamentais de Matemática

Período: 1o Semestre de 2012
Professor: Hermes Renato Hildebrand e José Armando Valente
Semestre: 1o semestre de 2012
Horário: 2ª feira, das 14h00 às 18h00
Créditos: 4
Carga Horária: 68 horas
 

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1. OBJETIVOS E EMENTA DA DISCIPLINA

Objetivos Gerais:

A matemática é a ciência de observação dos padrões da natureza e da cultura.  Sua evolução acontece associada às formas e aos meios de comunicação e, conseqüentemente, ao desenvolvimento das linguagens estabelecidas nesses meios. O objetivo desta disciplina é observar, compreender e analisar os modelos e padrões matemáticos de representação dos espaços topológicos em alguns dos momentos históricos de nossa cultura.

Em relação ao processo de elaboração de conhecimento pretende-se estudar o eixo de similaridade entre as representações matemáticas e as imagens geradas pelas mídias. Esses fenômenos podem ser observados nos diversos momentos históricos na natureza e na cultura. Eles também podem ser configurados em seis grandes eras da civilização humana caracterizadas pelas linguagens e pelos meios de comunicação. A era da comunicação oral, da comunicação escrita, da comunicação dos meios impressos, da comunicação determinada pelos meios de comunicação de massa, da comunicação midiática e, por fim, a era da comunicação digital, determinam formas de linguagens.
Também podemos analisar a comunicação determinadas pelas representações e linguagens que influenciam, mais diretamente, nossas produções, isto é, o Ciclo Materialista Industrial Ocidental formado pelos Períodos Pré-Industrial, Industrial Mecânico e Industrial Eletro-Eletrônico e Digital.

Em relação à programação pretende-se fornecer aos alunos a oportunidade de terem contato com conceitos gerais sobre linguagem de programação. Eles aprenderam a utilizar as ferramentas necessárias para uma programação gráfica usando o Software Processing. Já que, hoje, vivemos num momento, em que novas formas de produção de conhecimento nas artes e nas ciências determinam uma revolução tecnológica baseada na interatividade e na convergência dos meios estruturados pelas linguagens digitais.

Objetivos Específicos:

- Conhecer os conceitos e fundamentos matemáticos e os padrões de representação da natureza e da cultura;
- Conhecer os conceitos fundamentais dos algoritmos e das linguagens de programação;
- Adquirir capacidade de documentação e descrição de um programa de computador;
- Introduzir o Processing como ferramenta geral de manipulação de sistemas hipermídias;

Realizar a produção de uma peça impressa e/ou em vídeo utilizando o Processing.

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO1. OBJETIVOS E EMENTA DA DISCIPLINA


TEMÁTICA 1 – A MATEMÁTICA COMO LINGUAGEM DE COMUNICAÇÃO

CONTEÚDO:

A matemática é a ciência de observação dos padrões da natureza e da cultura.  Sua evolução acontece associada às formas e aos meios de comunicação e, conseqüentemente, ao desenvolvimento das linguagens estabelecidas nesses meios. O objetivo desta disciplina é observar, compreender e analisar os modelos e padrões matemáticos de representação dos espaços topológicos em alguns dos momentos históricos de nossa cultura. Em relação ao processo de elaboração de conhecimento pretende-se estudar o eixo de similaridade entre as representações matemáticas e as imagens geradas pelas mídias. Esses fenômenos podem ser observados nos diversos momentos históricos na natureza e na cultura. Eles também podem ser configurados em seis grandes eras da civilização humana caracterizadas pelas linguagens e pelos meios de comunicação. A era da comunicação oral, da comunicação escrita, da comunicação dos meios impressos, da comunicação determinada pelos meios de comunicação de massa, da comunicação midiática e, por fim, a era da comunicação digital, determinam formas de linguagens. Também podemos analisar a comunicação determinadas pelas representações e linguagens que influenciam, mais diretamente, nossas produções, isto é, o Ciclo Materialista Industrial Ocidental formado pelos Períodos Pré-Industrial, Industrial Mecânico e Industrial Eletro-Eletrônico e Digital. Em relação à programação pretende-se fornecer aos alunos a oportunidade de terem contato com conceitos gerais sobre linguagem de programação. Eles aprenderam a utilizar as ferramentas necessárias para uma programação gráfica usando o Software Processing. Já que, hoje, vivemos num momento, em que novas formas de produção de conhecimento nas artes e nas ciências determinam uma revolução tecnológica baseada na interatividade e na convergência dos meios estruturados pelas linguagens digitais.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

  • Conhecer os conceitos e fundamentos matemáticos e os padrões de representação da natureza e da cultura;
  • Conhecer os conceitos fundamentais dos algoritmos e das linguagens de programação;
  • Adquirir capacidade de documentação e descrição de um programa de computador;
  • Introduzir o Processing como ferramenta geral de manipulação de sistemas hipermídias;
  • Realizar a produção de uma peça impressa e/ou em vídeo utilizando o Processing.

TEMÁTICA 2 – A MATEMÁTICA, AS ARTES E AS MÍDIAS E SUAS REPRESENTAÇÕES TOPOLÓGICAS ESTRUTURADAS POR MODELOS.

  1. INTRODUÇÃO – apresentar a matemática, as artes e as mídias como forma de linguagem explicitando os pontos de similaridade entre essas três áreas de conhecimento, dando ênfase às produções matemáticas, artísticas e midiáticas;
  2. A MATEMÁTICA, A ARTE E AS MÍDIAS – tratar a matemática como forma de linguagem compreendendo-a como a ciência dos padrões de representação da natureza e da cultura. Abordaremos item, de modo sincrônico e diacrônico, os suportes e as formas de produção artísticas e midiáticas que devem ser observadas pelos padrões de representação dos modelos matemáticos. Mostrar modelos mentais de construção de mapas.
  3. OS NÚMEROS, SIMETRIAS, REGULARIDADES E AS FORMAS – apresentar os conceitos, as relações e as produções matemáticas, artísticas e midiáticas através de suas representações baseadas nos números, simetrias e regularidades e em seus modelos lógicos. A Matemática como Lógica Formal.
  4. SUPERFÍCIES, MOVIMENTOS E PROJEÇÕES: tratar dos conceitos, das relações e das aplicações que utilizam os padrões de representações matemáticas nas formas, nas superfícies e nas projeções e seus modelos lógicos. Aqui abordaremos os espaços de representação euclidianos e não-euclidianos baseados na geometria métrica e projetiva, respectivamente, e as imagens, os diagramas e as metáforas nas representações matemáticas, artísticas e midiáticas. A Matemática como Lógica Dialética.
  5. ESPAÇOS E POSIÇÕES: abordar os conceitos, as relações e aplicações que utilizam os padrões de representação matemático dos espaços, das posições e das redes através da geometria topológica. A Matemática como Lógica Paradoxal.
  6. LÓGICA DE PROGRAMAÇÃO E COMUNICAÇÃO – abordar os conceitos e as relações que são aplicadas nos padrões de representações lógicos matemáticos, na arte e na comunicação. Apresentaremos os modelos lógicos que organizam as produções artísticas e midiáticas e que utilizam sistemas computacionais e as interfaces entre homem e computador.

TEMÁTICA 3 – SOFTWARE DE PROGRAMAÇÃO E PROCESSAMENTO DE IMAGEM

Conteúdo
: Linguagem e lógica de programação: conceitos básicos, implementação de algoritmos e aplicação de métodos e modelos lógicos em sistemas computacionais para processamento de imagens. Utilizaremos o software Processing (Open Source) para desenvolvimento de produtos que são gerados por linguagem de programação. Os alunos em contato com o software Processing aprenderam técnicas de elaboração de desenho fixo, desenho generativo, desenho de animação e processamento de imagens com vídeo.


2. AULA A AULA - Material Disponível para Consulta

Aula 01: Introdução e Conteúdo Programático;

Aula 02: Conceito - As Artes, A Matemática e As Mídias;

Aula 03 - Conceito - Convergência das Comunicações;

;Aula 02: Conceito - A Matemática, as Artes e as Mídias - Processing - Introdução;

Aula 03: Convergência das Comunicações, das Artes e das Mídias - Processing - Variáveis e Funções;

Aula 04: A Lógica de Programação - Processing - Funções Aritméticas e Lógicas;

Aula 05: A Lógica de Programação - Processing - Funções If, Else e For;

Aula 06: Processing - Funções Setup, Draw e Personalizadas;

Aula 07: Processing - Cores e Textos;

Aula 08: Os Números, as Simetrias, Regularidades e Formas no Período Pré-Industrial - Exercícios de Linguagem Matemática;

 
Aula 09: Apresentação dos Exercícios de Linguagem Matemática sobre os Números, Formas, Simetrias, Secção Áurea, a Geometria Métrica e os Paradigmas do Período Pré-Industrial;
Aula 10: Processing - Entrada de Dados, Mouse e Teclado;
Aula 11: Processing - Exemplos de Projetos Desenvolvidos;
Aula 12: Entrega da Proposta de Jogo a ser Desenvolvido;
Aula 13: Espaços e Projeções - A Matemática nos Espaços de Representação Projetivos e a Geometria Não-Euclidiana e os Paradigmas do Período Industrial Mecânico;
Aula 14:  Espaços e Posições – As Redes e a Matemática nos Espaços de Representação Topológicos e os Paradigmas do Perído Industrial Eletro-Eletrônico;
Aula 15: Elaboração do Projeto Final;
Aula 16: Apresentação do Projeto Final e Festa (20/06);
Aula 17: Entrega do Relatório Final (dia 27/06) (ver modelo de elaboração)

3. Bibliografia

3.1. Bibliografia básica

DEVLIN, Keith. Matemática: ciência dos padrões. Portugal: Porto Editora, 2002.
HILDEBRAND, H. R. A arte de raciocinar. In: Revista Acadêmica de Pós-Graduação da Faculdade Cásper Líbero, ano V, vol. 5, n. 9-10, p. 40-55. São Paulo: Cásper Líbero, 2002.
SANTAELLA, Lúcia. Porque as Comunicações e as Artes estão Convergindo? São Paulo: Paulus, 2005.
REAS, Casey & FRY, Bem. Processing: A Programming Handbook for Visual Designers and Artists. Foreword by John Maeda. London: MIT Press. 2007.
AMADO, Pedro. Introdução à Programação Gráfica – Usando Processing. Portugal, Porto: Este trabalho está licenciado sob uma Licença Creative Commons Atribuição-Uso Não-Comercial-Partilha nos termos da mesma Licença 2.5 Portugal, 2006.

3.2. Bibliografia adicional

HILDEBRAND, H. R. As Imagens Matemáticas: a semiótica dos espaços topológicos matemáticos e suas representações no contexto tecnológico. Tese de Doutorado na PUCSP. São Paulo: PUCSP, 2001.
DOCZI, Gyorgy. O Poder dos Limites: harmonias e proporções na natureza, Arte e Arquitetura. São Paulo: Mercuryo, 1990.
KAPPRAFF, Jay. Connections: the geometric bridge between art and science. New York: Mc-Graw Hill Inc. 1990.

4. Avaliação Processual

Exercícios realizados nas aulas: 60%
Trabalho Prático Final em Vídeo ou em Material Impresso usando Processing: 40%