Cuidado ao linearizar uma equação antes de aplicar o MMQ: o resultado pode mudar!

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https://www.youtube.com/watch?v=_Bctl801NiY

概要

TLDRO vídeo explora o ajuste de curvas, focando na relação entre variáveis em um modelo exponencial. O apresentador discute a linearização de dados, a aplicação de logaritmos e a formulação de um sistema normal para estimar parâmetros. Ele também aborda a integral de funções exponenciais e sua relevância na análise de concentração de temperatura. A diferença entre métodos de ajuste e a influência de variáveis nos resultados são enfatizadas, destacando a importância de um bom chute inicial em otimizações não lineares.

収穫

  • 📈 O ajuste de curvas é essencial para modelar dados experimentais.
  • 🔍 A linearização facilita a análise de relações não lineares.
  • 📊 A integral ajuda a calcular áreas sob curvas, representando concentrações.
  • ⚙️ O método dos mínimos quadrados minimiza erros entre dados e modelo.
  • 💡 Um bom chute inicial é crucial em otimizações não lineares.

タイムライン

  • 00:00:00 - 00:05:00

    No início, a discussão gira em torno do ajuste de curvas, especificamente sobre a relação linear entre parâmetros e a utilização do logaritmo neperiano para reformular o problema. A nova variável é introduzida, e o procedimento padrão para criar um sistema normal em função de novos parâmetros é abordado, destacando a importância do somatório e a correção de erros nos cálculos.

  • 00:05:00 - 00:10:00

    O foco se volta para a avaliação de dados experimentais e a necessidade de ajustar uma tendência exponencial. A integral da temperatura em relação ao tempo é discutida, considerando a natureza decrescente da exponencial. O resultado da integral é analisado, e a comparação entre diferentes métodos de ajuste é feita, ressaltando a importância de considerar a precisão dos dados e a interpretação dos resultados.

  • 00:10:00 - 00:19:57

    Por fim, a diferença entre métodos de ajuste linear e não linear é explorada, destacando como a linearização pode distorcer a solução original. A discussão se aprofunda na otimização e na influência dos valores iniciais nos resultados, enfatizando a complexidade de encontrar soluções em problemas não lineares e a importância de métodos analíticos para evitar erros significativos.

マインドマップ

ビデオQ&A

  • Qual é o objetivo do ajuste de curvas?

    O objetivo é encontrar a melhor representação matemática dos dados experimentais.

  • O que é linearização?

    Linearização é o processo de transformar uma relação não linear em uma linear para facilitar a análise.

  • Como a integral é utilizada no ajuste de curvas?

    A integral é usada para calcular a área sob a curva, que pode representar a concentração ou outra variável ao longo do tempo.

  • Qual a importância do chute inicial em otimizações?

    Um bom chute inicial é crucial para garantir que o método de otimização converja para a solução correta.

  • O que é o método dos mínimos quadrados?

    É uma técnica utilizada para minimizar a soma dos quadrados das diferenças entre os valores observados e os valores ajustados.

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    e a gente tava falando às vezes do
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    quando a gente quer fazer um ajuste de
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    curva de uma de um Y =
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    anos estamos policial né abre
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    diferencial dbx O que é o caso vocês
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    fizeram na avaliação na última questão
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    da avaliação
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    Oi e aí tinha uma relação linear entre
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    os parâmetros que o ato multiplicando a
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    exponencial DB a gente pode tirar o
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    logaritmo neperiano dos dois lados l i n
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    d y vai ser igual a Eliene já
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    a + b x você tem que usar as passagens
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    aqui e aí a gente reformulou nosso
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    problema a gente chamou essa nova
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    variável dizer igual Alpha + Beta te
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    então uma nova variável independente uma
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    variável dependente e
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    novos parâmetros Rider Esse é o
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    procedimento Standard utilização isso
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    aqui a gente faz também alto conceitos
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    bom E aí como é que tem esse esse
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    formato a gente cria um sistema normal
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    em função do alfa e beta foi que a gente
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    fez também nos vídeos anteriores é em
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    função do somatório do do vetor UTI é o
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    quadrado somatório aqui tá errado né eu
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    coloquei um alvo primeiro
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    o que seria o somatório de um o
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    somatório do que o quadrado tá aqui
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    embaixo Mas tanto para vocês sabem que
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    tem um somatório de ter tem vou aparecer
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    somatório de ti
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    Gee e esse tipo de
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    esse tipo de parcela a gente cálculo
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    alfabeto depois do volta por aí muito
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    bem
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    Aonde que tá o problema
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    e o
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    exercício que vocês fizeram na avaliação
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    É esse aqui eu vou esconder aqui essas
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    colunas aqui no não precisa é
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    e a gente tem o Os dados
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    aqui os pontinhos são usados com algum
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    moído né são os perturbados que eu
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    adicionei o ruído
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    e a gente pode pedir para que céu fazer
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    o ajuste dessa
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    e essa tendência exponencial o edital
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    faz para cozinhar is quando você perde
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    um ajuste de curva é você tem esse
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    conjunto de possibilidades e o além dos
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    polinomiais é o que a gente mais usa o
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    segundo que a gente mais usa estamos
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    presenciais
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    super comum super frequente
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    Oi e aí vai ajustar uma exponencial
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    pelos mínimos quadrados o que ele tá
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    fazendo os bastidores é exatamente essa
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    finalização esse alfa e beta depois ele
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    volta para o raio b e ele mostra esse
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    resultado branco
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    o OK
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    Não questão da avaliação eu pedi para
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    você se estimarem
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    e a concentração da temperatura indo de
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    0 até infinito a fazer uma integral
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    disso aqui admitindo que a temperatura
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    tivesse um perfil exponencial desse
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    então essa essa integral Aqui a gente
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    e consegue fazer o teste
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    a gente consegue fazer
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    se essa sede tenho uma característica
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    diferencial Isso aqui vai sair integral
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    de 0 até infinito já vezes a exponencial
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    de BTT
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    o PT é o aves aí tá integral
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    E aí exponencial de BTT vai dar um bem /
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    exponencial de BT
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    é porque o
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    na hora que eu te odeie vai aparecer um
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    explicando né então o seu Instagram vai
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    aparecer um vestidinho
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    isso aqui eu vou ter que a variar de 0
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    até infinito então aqui O infinito é um
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    pouco de abuso de natação na verdade a
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    gente fazer um limite desse esse termo
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    do prefeito
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    é é é porque morreu da integral definida
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    realmente a sensação teria que fazer um
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    é um verde e só isso aqui
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    vai ser a igreja vai ter esse aqui o
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    endereço aqui então eu tô usando uma
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    pessoa mas é
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    e é mais fácil que horas é melhor para
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    abusar mesmo é a gente sabe que o nosso
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    B negativo nesse caso né porque o é uma
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    exponencial decrescente E aí só tenho
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    esse B negativo e eu tô fazendo o tempo
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    aí para mim e tu dá para ver claramente
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    aqui e a tendência dessa curta aí pra
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    zero então no ponto em que o tempo foi
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    para imprimir aqui para 0 e no ponto em
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    que o tempo igual a zero essa
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    exponencial toda um só que vai aparecer
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    um sinal de menos né pelo Teorema
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    Fundamental do Cálculo o FD PSDB mas
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    zeff já então isso aqui no final das
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    contas integral é menos as Uber valor
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    analítico dela
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    em
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    Ok E aí se a gente fala logo logo o
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    nosso aí o meio dessa maneira o nosso
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    avalia 06252818000188
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    Pedral vai ser esses dias por esse só
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    que eu tô trocando o sinal
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    e eu vou ter muita grau de um ponto 22
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    G1
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    é um ponto 22 eu comentei com vocês
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    algumas vezes a gente tem que olhar para
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    os números de ver se eles fazem algum
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    sentido né mas pode dar uma estimada
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    nessa integral sem te enxergar um
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    triângulo aqui bem bem grosseiro em
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    triângulo de de lado um do outro lado
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    sei lá uns três mais ou menos
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    bom então base vezes altura dividido por
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    dois daria 3 / 21 e meio vai o 3 também
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    um pouco de boa vontade ainda não da
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    igreja pegar três então a integral de
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    tudo que tá aqui não deve ser maior do
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    que um e-mail né
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    é um ponto 22 para integrar o total
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    parece um número razoáv
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    e quando a gente precisa faz um
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    Ah pois é o valor da área sob a curva
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    [Música]
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    Santa acorda de parcial somente para nem
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    salsinha é só benção mas não é sobre
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    necessariamente os pontos experimentais
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    né E se você que no começo dá para ver
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    ele tem uma crença bem grande aqui do
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    depósito pelo mensagem originais do
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    e dessas pessoas eu vim aqui a processo
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    subiu mais um pouquinho mas aí teria que
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    ter um pedido é
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    o galo ótimo uma essa métrica um ótimo é
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    isso aqui Apesar desses pontos ficarem
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    meio mal ajustados mesmo
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    é ótima Andreas órgão né Mas melhor das
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    ações em frente a economia que eu quero
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    publicar uma coisa com quadrado 04 então
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    é o regulador você faz sentido Não é
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    não é perfeitamente mas presencial nós
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    assim boa bastante
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    Ah tá E aí essa integral das potencial
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    de um ponto 22 Se vocês forem comprar
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    como que eu tinha pedido no enunciado
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    Originalmente
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    e esse aqui são os dados da concentração
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    intravenosa
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    o que eu quero começa rápido e começa
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    alto e da carne mais rápido e aí se a
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    gente calcula pelo sped para o salário
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    quanto é que vai aí essa integral
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    o Integral curtir a pele os pontos
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    experimentais
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    o Integral por trapézio dos experimentar
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    está dando os 22 e aí sim o usando aqui
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    os pontinhos vermelhos
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    Oi e aí quando eu fiz o gabarito da
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    questão eu olhei para esses dois valores
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    e comparei e tem que ter alguém comentou
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    exatamente o que eu pensei na hora
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    pessoa comentou no vídeo também que não
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    vai integral até o 10 tá dando um ponto
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    doce a integral até infinito tá dando um
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    com 22
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    tava só abre essa espera que vai ter
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    ainda algum acréscimo por aqui na mesma
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    ordem de grandeza eu tava bem satisfeito
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    com esse resultado O arquivo já seria a
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    mesma coisa que uma infinito um prático
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    de isso aqui tá é pelo ruído que a gente
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    tem a gente não pensa precisão toda você
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    não vai querer medir a porta casa de
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    isso aqui no não dá
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    tá bom só que aí o
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    próprio jogo contra o Vasco conquistava
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    Gustavo estava com uma dúvida mas a
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    questão do jeito ele tinha feito
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    e ele não tinha feito o ajuste tipo pelo
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    jeito mais fácil que é simplesmente você
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    adicionar uma linha de tendência e
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    escolher a tendência exponencial
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    ao invés de fazer isso usando o que o
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    Excel já faz para gente totalmente
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    automatizado ele fez eu não sou vi ele
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    fez do jeito mais força bruta então ele
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    calculou uma
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    e essa colônia aqui do do Chapéu é o o a
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    vezes a exponencial do bicho isso
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    se você já fizeram também as duas
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    variações calculon então chapéu calculou
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    o erro quadrático a diferença do hypo
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    Real Cleiton é este moto elevado ao
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    quadrado
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    Tomou todo daqui os erros todo mundo
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    E aí a gente passou
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    sei ah eu não tinha feito pelo caminho
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    da minha mãe
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    Mariano quem me olhando o alho B é
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    resolver o mesmo problema do problema
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    original que quando nós temos expressão
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    dessa aí também queria minimizar o erro
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    aqui também estava interessado em
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    minimizar o erro do do mundo para o
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    chapéu menos um a gente só experimentar
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    ao é o o erro quadrático disso aqui
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    sendo o y chapéu o calculado desse jeito
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    então é o mesmo problema mas aí Acontece
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    uma coisa interessante porque quando a
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    gente resolve o problema desse jeito
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    é a solução é essa aqui que eu cheguei e
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    aí já dá para ver que o alho B que estão
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    aqui são bem diferentes do Raio B do um
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    ajuste E se a gente tinha feito
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    melhor para mim me queira sócio
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    Sandrinho MT só que isso aqui é mesmo
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    sem fazer a linearização sem ter a etapa
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    do tirar o log dos dois lados e
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    em
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    1722 Mickey mas ele
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    falar o pequeno eu não sou ele poder
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    aqui de sem fazer o sistema normal
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    sentir a solução analítica ele fez um
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    procedimento mais interativo para isso
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    nossa
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    é que se a gente for calcular aqui
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    quanto é que dá integral nesse caso o
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    menos a subir bem nesse caso
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    E aí dá uma coisa
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    cinquenta por cento de diferença entre
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    uma estimativa e outra então não é um
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    é não é tão simples assim essa diferença
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    o que está acontecendo aqui qual que tá
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    certo ou tá errado
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    bom então os dois certo é
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    mães depende do critério você tá usando
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    é o que a gente está fazendo aqui é que
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    quando a gente tira o logaritmo dos dois
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    lados a gente distorce a região original
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    é que distorce o problema é mais ou
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    menos o seguinte é como se a gente
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    fizesse um quando tem que mudar se Quais
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    são os presos do das notas das provas
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    que você faz três provas no semestre
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    você vai calcular média ou senão você
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    pode calcular essa média de várias
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    maneiras e Em geral os alunos que são
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    provados com uma média seriam aprovados
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    com outra mas depende um pouco né você
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    tem algumas mais difícil no final e você
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    simplesmente mudar esses pesos pode ter
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    um impacto grande também no resultado
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    final
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    O que é basicamente isso que tá
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    acontecendo aqui quando a gente muda o
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    professor de Tira logo eu não tiro logo
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    a gente está considerando
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    em
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    situações com pesos diferentes
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    e aí que eu tentei trazer para vocês uma
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    ilustração do que que é isso e eu vou
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    tentar colocar as quatro figuras ao
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    mesmo tempo para gente
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    a pensar nelas por alguns ângulos depois
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    a gente legal brinca Primeiro vou
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    mostrar todo mundo ao mesmo tempo depois
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    a gente aumenta a cada uma delas para
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    chamar atenção 3D é bom dar uma uma
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    girada para entender melhor
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    eu vou começar aqui pelo pela pela
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    figura 3 que é a figura do ajuste linear
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    exato
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    é o que eu fiz aqui foi traçar as curvas
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    de nível dessa figura que tá aqui em
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    baixo Então as curvas de nível e quando
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    a gente olha de cima para baixo na
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    função
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    e o que que essa função é a função do do
  • 00:13:17
    erro aqui no eixo Z
  • 00:13:20
    e em função do meu pagamento ao fim do
  • 00:13:23
    meu pagamento Beta
  • 00:13:25
    e quando a gente faz dormi que bonitinho
  • 00:13:27
    Mickey linearizado tudo mais a gente vai
  • 00:13:30
    ter um perfil de curvas de nível desse
  • 00:13:32
    estilo e são elipses
  • 00:13:35
    e é não se pode pensar isso aqui que se
  • 00:13:38
    fossem circo não seria uma uma parábola
  • 00:13:40
    mais quadradinho digamos é uma palavra
  • 00:13:42
    mais simétrica aqui é uma parábola que o
  • 00:13:44
    um dos eixos varia mais rápido que o
  • 00:13:46
    outro mas a gente pode ir aqui girando
  • 00:13:50
    pelo quando a gente olha o em uma
  • 00:13:54
    direção o óleo na outra direção a gente
  • 00:13:57
    consegue ver alguma coisa que tem essa
  • 00:14:00
    na cara parabólica e e o todo é um
  • 00:14:04
    paraboloide né a curva geral é um
  • 00:14:07
    paraboloide E é isso que permitiu a
  • 00:14:10
    gente calcular a solução analítica tem
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    uma solução analítica que tá aqui
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    o nível
  • 00:14:20
    [Música]
  • 00:14:21
    então o mais mais escuro aqui o azul
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    mais escuro é o mais para baixo né o que
  • 00:14:27
    a gente faz a gente fica muito escuro as
  • 00:14:30
    vezes que eu tenho muito. Ele Esperasse
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    que está preto preto é só porque tem
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    muito. Oi e aí ele não consegue
  • 00:14:37
    apresentar isso de uma forma tão são
  • 00:14:39
    visual mais o
  • 00:14:41
    aí que a gente tem exatamente um ponto
  • 00:14:43
    de mínimo aqui embaixo é o mínimo da
  • 00:14:45
    parábola mesmo do lado Lógico é para
  • 00:14:49
    longe Playboy é
  • 00:14:51
    isso que mínimos quadrados paz
  • 00:14:54
    é só que o ponto de mínimo quando se ele
  • 00:14:57
    tá lisa não é o mesmo Ponto de mim mesmo
  • 00:15:00
    quando você não lhe me avisa
  • 00:15:02
    é desse aqui são as curvas de nível
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    quando você não linear Isa Dá para ver
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    que ela para mim que elas não são mais
  • 00:15:07
    eles elas são coisas um pouco torta um
  • 00:15:09
    pouco mais gorda de um lado do que do
  • 00:15:10
    outro e e na figura 3D também você
  • 00:15:14
    consegue ver que
  • 00:15:16
    não é
  • 00:15:18
    um ele para fazer a generalização sem
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    fazer uma ler esse aqui é a cura que
  • 00:15:24
    seria a superfície original Então o
  • 00:15:26
    negócio é super plano e não é uma
  • 00:15:30
    parábola tão bonitinha quanto a alguns
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    dias
  • 00:15:37
    número parece uma palavra ele não é uma
  • 00:15:40
    palavra de verdade
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    bom então a lição é quando a gente faz
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    esse truque que é o que a gente faz a
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    vida inteira eu quero que os injectores
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    é o que a gente usa para um monte de
  • 00:15:49
    coisa
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    e eu nem faz isso tudo pedir de tomar o
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    Eliene a gente está mudando os pesos das
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    provas a gente está mudando Qual é o
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    nosso critério de ótimo e aí o que é
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    ótimo de um jeito a a solução ótima o
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    por esse caminho é é um ponto diferente
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    da solução ótima por outro caminho aqui
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    o alfa e o ação diferente né porque tem
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    que tomar uma exponencial Mas a gente
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    pode orar por causa do Bené o dá pra ver
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    claramente que o b ótimo vai estar por
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    aqui menos um alguma coisa e o nosso
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    outro Boo vou tá aqui na casa do
  • 00:16:26
    Uber é exatamente igual bem né Então
  • 00:16:29
    esse mês conseguir
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    realizar era o futuro
  • 00:16:38
    militar eu na verdade de realizar é um
  • 00:16:42
    jeito melhor quando você não tem um
  • 00:16:43
    suporte operacional e é uma solução
  • 00:16:47
    plausível alemão
  • 00:16:49
    [Música]
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    o galo dez anos atrás o melhor que podia
  • 00:16:54
    fazer ele
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    mas hoje em dia a gente tem capacidade
  • 00:16:58
    computacional para fazer a justiça
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    lineares e tem horas que precisa de um
  • 00:17:01
    ajuste não linear
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    e
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    não é exatamente a mesma coisa e eu
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    nunca tinha visto um exemplo em que o
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    resultado final fosse tão diferente aqui
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    por esse valor em 110 integral
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    comemora chato
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    esse aqui tem o
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    o apelo disso né então não é o podemos
  • 00:17:26
    ver vão ser diferentes o resultado da
  • 00:17:28
    expressão vai ser bem diferente não são
  • 00:17:30
    considerados como corretos a gente não
  • 00:17:32
    tinha falado disso Em outro momento é
  • 00:17:34
    é mas estejam cientes você linearizar ou
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    não linearidade não é exatamente a mesma
  • 00:17:39
    coisa
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    E aí beleza
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    E aí a gente tá ali revoltado fazendo um
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    programa IV que o valor lombat se fala
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    Marquinhos espero ter acontecido aqui
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    meu Deus do céu e são os poemas
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    homéricos Infernais que para conseguir
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    em seu jornal e gerência do outro aqui
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    gente nem tem a questão dos múltiplos
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    mínimos é quando você não sabe aquelas
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    coisas de nível Dá para ver que tem vai
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    ter um ponto aqui no meio do caminho que
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    que está diminuindo diminuindo você vai
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    ter um ponto ótimo dá para conversar
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    muito Bruna na avaliação 360 que Jesus
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    te digo outras que era a exponencial da
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    exponencial
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    pesadelo
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    e pra cima de cada aluno entregou uma
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    resposta diferente é impressionante como
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    o solver do Excel podia parar em vários
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    pontos diferentes e quando eu rodava na
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    minha versão do Souza Ele parava em
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    outro ponto ainda
  • 00:18:39
    Qual
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    é a dificuldade de você ter essa uma
  • 00:18:43
    função não-linear que pode podemos nos
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    primeiros
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    tchau bem bem slider a gente lembra do
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    que a gente viu na parte do método de
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    Newton né de como os Inicial influencia
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    e esses a gente não falou de otimização
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    nesse curso não era objetivo Mas a gente
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    pode pensar otimização como resolver o
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    erro de função seja pelo lado de
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    Bom dia que vai igual a zero né então
  • 00:19:08
    encontrar o pontinho que tá aqui embaixo
  • 00:19:10
    derivando e igualando a zero ou seja
  • 00:19:13
    pela ideia do próprio método de Newton
  • 00:19:15
    de descer pela tangente a gente também
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    quer um gato de otimização que descem
  • 00:19:18
    pelo Gradiente desce para os perfis
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    então a coisa muito parecida com 10 de
  • 00:19:23
    função e compartilha esse problema de
  • 00:19:25
    que se você chutar uma coisinha
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    diferente pode parar no resultado
  • 00:19:28
    absurdo
  • 00:19:31
    é é é esse é o limite Esse é o que a
  • 00:19:35
    gente vai ter que encarar não dá para
  • 00:19:37
    escapar mesmo
  • 00:19:39
    é por isso que a vantagem de você poder
  • 00:19:40
    fazer o método que é liderar e tirar uma
  • 00:19:43
    solução única analítica perfeitinha
  • 00:19:45
    perfeitinha entre aspas Mas enfim única
  • 00:19:48
    ele tem o seu peludo de você não ter que
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    sofrer com essas coisas de e tem que
  • 00:19:53
    encontrar um um bom chute inicial para
  • 00:19:55
    convergir
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