As dimensões das Modelagens Matemática e Computacional prescrevidas à Gestão Ambiental

Abstract

Os inúmeros trabalhos científicos, recentemente divulgados, sobre projetos aplicados ao desenvolvimento sustentável, têm considerado uma combinação de métodos como o AHP (Analytical Hierarchy Process) e o GIS (Geographic Information Systems), por exemplo. Esses procedimentos possibilitam a identificação dos principais critérios, úteis na formulação cadastral, em um formato numérico, para o problema dos resíduos sólidos. O presente artigo apresenta um Processo de Modelagem Matemática e Computacional (PM2C), que se beneficia da resposta gerenciada pelos métodos AHP e GIS, implementando relações funcionais que ajustem as n dimensões da Matriz de Critérios. O trabalho tem como objetivo predominante estabelecer as Soluções Convencional e Ótima para o problema da localização da área propícia à construção de um aterro sanitário. As estratégias, matemática e computacional, empregam o Método de Cramer e o Método dos Pontos Interiores (Prime-dual) na confecção dos algoritmos. Os resultados, expressos nas formas analítica e gráfica, exibem os valores individuais para cada critério envolvido no fenômeno. A comparação, entre as matrizes das soluções, denota a importância da incorporação das condições iniciais, relacionadas aos efeitos sociais e econômicos, e das restrições de segurança ambiental, nos algoritmos modelados. Fundamentado nessas premissas, foi possível a simulação de cenários que demonstram, com altíssima precisão, os melhores valores dos critérios úteis à tomada de decisão da seleção da área ótima para a implantação de um aterro sanitário.

Artificial Intelligence implemented to recognize patterns of sustainable areas by evaluating the database of socioenvironmental safety restrictions

“…The research is stablished with the investigation of a factual event. Then amplifies to the abstraction of the plan by the design of mathematical and Computational models, described by Costa et al (2020). Computational modeling was performed with the use of RapidMiner Studio version 9.9, registered with the Educational Edition.…”

“…Table 1 presents the values used in the mathematical modeling by Costa et al (2020). This table was based on the matrix of Andrade and Barbosa (2015).…”

“…This table was based on the matrix of Andrade and Barbosa (2015). For the analytical and graphical presentation of the elements, Costa et al (2020), used the Nonlinear Multiple Regression Method (MRMNL), in which yi corresponds to the dependent variables and xi to the independent variables. The independent variables were named and organized to Table 2.…”

“…GEOSLOPE, was the software used by Magalhães et al (2020) in the investigation of landfill stability determined through a global analysis, using the Bishop method. Costa et al (2020), used MATLAB Programming Language (MATrix LABoratory), to solve the system of linear equations, adjust the data of a surface and find a function that would model the variables involved and optimize the solution of the Criteria Matix. The choice of language was made because it is a high-performance language, duly endorsed scientifically validated and presented all the necessary tools to carry out its research.…”

“…Decision methods aim to satisfy one or multiple objectives and are developed based on the evaluation of one or more criteria. According to Costa et al (2020), the location of the landfill is a multi-criteria process, which considers several attributes and implies the evaluation and selection of suitable areas, based on pre-defined criteria.…”