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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.100.2012.tde-19122012-225247
Document
Author
Full name
Laerte Jose Duran Junior
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2012
Supervisor
Committee
Rodrigues Neto, Camilo (President)
Alves, Domingos
Mancuso, Wagner Pralon
Title in Portuguese
Análise do surgimento de polos de ocupação urbana à ótica de Sistemas Complexos
Keywords in Portuguese
Expansão urbana
Modelos baseados em agentes
Planejamento urbano
Sistemas complexos
Abstract in Portuguese
Desde os primeiros anos do século XXI mais da metade da população mundial passou a habitar em regiões urbanas. Este processo de urbanização, acelerado a partir da revolução industrial, trouxe consigo benefícios inegáveis à humanidade, mas também possui externalidades evidentes como o congestionamento, a violência e a segregação. Preocupada com estes problemas, surge a ciência do planejamento urbano, ora atuando na antecipação dos fatos, ora remediando os problemas existentes, utilizando as mais variadas propostas que partem de correntes de pensamento compostas por estudiosos das cidades que, nesta difícil tarefa, procuram embasamento em experiências anteriores ou em estudos que invariavelmente envolvem outras áreas de conhecimento, como sociologia, economia e engenharia. Paralelamente a estes esforços, surge nos últimos 40 anos, outra área de conhecimento, denominada Sistemas Complexos, para estudar fenômenos físicos, biológicos, econômicos e sociais, entre outros, utilizando as técnicas provenientes da dinâmica não linear, da física estatística e da computação baseada em agentes, e que vem sendo progressivamente aplicada ao estudo das cidades. Neste trabalho é realizada uma breve revisão da história do surgimento e da evolução das cidades, apresentada na seção 2, e em seguida, na seção 3, é apresentada a teoria dos sistemas complexos, descrevendo as principais características dos sistemas que podem ser analisados à ótica desta área de conhecimento. Na seção 4 é exposto o embasamento teórico e empírico que permite a fusão entre as duas ciências (Planejamento Urbano e Sistemas Complexos). Na seção 5 são reproduzidos alguns estudos computacionais da expansão urbana, consolidados na literatura científica que utilizam técnicas inerentes à ótica de sistemas complexos. Na seção 6 é proposto um modelo computacional simplificado que permite a visualização, extração de dados e análise da ocupação territorial com ênfase no estudo do custo de deslocamento no interior de um centro urbano, permitindo a conclusão, apresentada na seção 7, de que a cidade é um sistema complexo e que a abordagem através da união das áreas de conhecimento é promissora quando trata de assuntos relativos à expansão urbana, podendo ser de grande valor na elaboração de propostas que visem a amenização ou eliminação das externalidades que há tempo têm sido motivo de preocupação para os habitantes dos centros urbanos.
Title in English
Analysis of the emergence of urban occupation centers by Complex Systems Approach
Keywords in English
Agent-Based Models
Complex systems
Urban planning
Urban sprawl
Abstract in English
Since the beginning of the XXI century, more than half of the world population lives in urban areas. This process, accelerated with the industrial revolution, brought undeniable advantages, but also several handicaps, externalities such as traffic jams, violence and segregation. Concerned with these problems, a Urban Planning science is developed, acting in the effects as well as in the causes of the problems. In this task, the scientists use tools originated in several fields, such as economy, sociology and engineering. Meanwhile, in the last four decades, a different approach appears. It is called Complex Systems theory, targeted to deal with complex physical, biological, economical and social phenomena, utilizing techniques borrowed from the Non-linear dynamics, from the Statistical physics and from the Agent based models. It has been progressively applied to the Urban Planning science. This work reviews the appearance and development of the cities in the section 2, and in the section 3, the principles of Complex Systems theory are presented. In the section 4 it is showed that the Urban Planning science can profit from the Complex Systems approach. Section 5 reproduces some previous early computational models from the literature. This work contribution is presented next, in the section 6, a simplified model, based on Complex System approach, which allows visualization and urban occupation analyses in function of the transportation costs. The last section concludes that the view of the city as a complex system has many advantages when dealing with the urban expansions and the externalities arising from this process.
 
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Publishing Date
2013-02-20
 
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