Em uma ciência cada vez mais orientada a dados, o uso de métodos computacionais inteligentes é progressivamente indispensável. Neste contexto, torna-se importante expor os estudantes de graduação em física às metodologias de inteligência artificial e aprendizado de máquina. Neste trabalho propomos uma forma de utilizar tais métodos na física, resolvendo o problema didático do rolamento em um plano inclinado. Para tanto, introduzimos os principais conceitos das técnicas de aprendizado de máquina e realizamos medidas do tempo que diferentes objetos (aro, disco e esfera) levam para percorrer uma certa distância, de acordo com a altura inicial e o ângulo de inclinação do plano. Com estes dados, aplicamos métodos de classificação capazes de predizer o objeto que rolava sobre o plano com acurácia de 83%, e métodos de regressão capazes de prever a velocidade média do objeto com erro absoluto médio de 1.4 cm s−1. Mostramos também que este modelo didático é instrutivo pois possibilita uma comparação direta com modelos físicos tradicionais e serve como exemplo introdutório para a discussão do que significa ensinar física para o computador.

In an increasingly data-oriented science, the use of automatic computational methods is progressively indispensable. In this context, it becomes important to expose undergraduate physics students to artificial intelligence and machine learning methodologies. In this work we propose a way to use such methods in physics, solving the didactic problem of rolling on an inclined plane. We introduce the main concepts of machine learning techiniques and measure the travel time of different objects (rim, disk and sphere) for an initial height and tilt angle. Based on these data, we used classification models capable of predicting the object that was dropped with an accuracy of 83%, and regression models which were able to predict the average speed of the object that was rolled with mean absolute error of 1.4 cm s−1. We also show that this didactic model is instructive because it allows a direct comparison with physical models and serves as a discussion of the meaning of teaching physics to the computer.

RESUMO OBJETIVO: Avaliar o impacto que a distribuição do enfisema tem na gravidade clínica e funcional em pacientes com DPOC. MÉTODOS: A distribuição do enfisema foi analisada em pacientes com DPOC, que foram classificados de acordo com um sistema de classificação visual de cinco pontos a partir de achados de TC de tórax. Avaliou-se a influência do tipo de distribuição do enfisema na apresentação funcional e clínica da DPOC. Hipoxemia após o teste da caminhada de seis minutos (TC6) foi também avaliada e a distância percorrida (DTC6) foi determinada. RESULTADOS: Foram incluídos 86 pacientes. A média de idade foi de 65,2 ± 12,2 anos, 91,9% eram homens, e todos menos um eram fumantes (média de carga tabágica, 62,7 ± 38,4 anos-maço). A distribuição do enfisema foi categorizada como obviamente predominante no pulmão superior (tipo 1), em 36,0% dos pacientes; levemente predominante no pulmão superior (tipo 2), em 25,6%; homogêneo entre o pulmão superior e inferior (tipo 3), em 16,3%; e levemente predominante no pulmão inferior (tipo 4), em 22,1%. A distribuição do enfisema do tipo 2 foi associada a menores valores de VEF1, CVF, relação VEF1/CVF e DLCO. Em comparação com os pacientes do tipo 1, os do tipo 4 apresentaram maior probabilidade de ter VEF1 < 65% do previsto (OR = 6,91, IC95%: 1,43-33,45; p = 0,016), DTC6 < 350 m (OR = 6,36, IC95%: 1,26-32,18; p = 0,025),e hipoxemia após o TC6 (OR = 32,66, IC95%: 3,26-326,84; p = 0,003). Os pacientes do tipo 3 tiveram uma relação VR/CPT maior, embora sem diferença significativa. CONCLUSÕES: A gravidade da DPOC parece ser maior nos pacientes do tipo 4, e os do tipo 3 tendem a apresentar maior hiperinsuflação. A distribuição do enfisema pode ter um impacto importante nos parâmetros funcionais e deve ser considerada na avaliação de pacientes com DPOC.

ABSTRACT OBJECTIVE: To evaluate the impact that the distribution of emphysema has on clinical and functional severity in patients with COPD. METHODS: The distribution of the emphysema was analyzed in COPD patients, who were classified according to a 5-point visual classification system of lung CT findings. We assessed the influence of emphysema distribution type on the clinical and functional presentation of COPD. We also evaluated hypoxemia after the six-minute walk test (6MWT) and determined the six-minute walk distance (6MWD). RESULTS: Eighty-six patients were included. The mean age was 65.2 ± 12.2 years, 91.9% were male, and all but one were smokers (mean smoking history, 62.7 ± 38.4 pack-years). The emphysema distribution was categorized as obviously upper lung-predominant (type 1), in 36.0% of the patients; slightly upper lung-predominant (type 2), in 25.6%; homogeneous between the upper and lower lung (type 3), in 16.3%; and slightly lower lung-predominant (type 4), in 22.1%. Type 2 emphysema distribution was associated with lower FEV1, FVC, FEV1/FVC ratio, and DLCO. In comparison with the type 1 patients, the type 4 patients were more likely to have an FEV1 < 65% of the predicted value (OR = 6.91, 95% CI: 1.43-33.45; p = 0.016), a 6MWD < 350 m (OR = 6.36, 95% CI: 1.26-32.18; p = 0.025), and post-6MWT hypoxemia (OR = 32.66, 95% CI: 3.26-326.84; p = 0.003). The type 3 patients had a higher RV/TLC ratio, although the difference was not significant. CONCLUSIONS: The severity of COPD appears to be greater in type 4 patients, and type 3 patients tend to have greater hyperinflation. The distribution of emphysema could have a major impact on functional parameters and should be considered in the evaluation of COPD patients.

OBJETIVO: Para avaliar a ocorrência de efeitos adversos oculares dos antipsicóticos, buscamos avaliar a pressão intra-ocular em pacientes esquizofrênicos tratados com medicações psiquiátricas. MÉTODOS: Vinte e oito pacientes tratados ambulatorialmente com diagnóstico de esquizofrenia segundo o DSM-IV que preencheram os critérios de inclusão e exclusão foram submetidos a uma avaliação oftalmológica para pesquisa de alterações oculares que incluiu a medida da pressão intra-ocular com tonometria de aplanação de Goldmann. RESULTADOS: Pressão intra-ocular aumentada foi encontrada em 3 pacientes (11%). Anormalidade na escavação do disco óptico foi observada em apenas um paciente com assimetria de escavação de 0,4. Todos esses quatro pacientes estavam usando apenas ziprasidona. CONCLUSÕES: Pacientes em uso de ziprasidona apresentaram anormalidades na pressão intra-ocular e na escavação do disco óptico.

PURPOSE: In order to assess the occurrence of adverse ocular effects of antipsychotic drugs, we sought to evaluate intraocular pressure of schizophrenic patients treated with psychiatric medications. METHODS: Twenty-eight outpatients with DSM-IV diagnosis of schizophrenia who met both the inclusion and exclusion criteria were submitted to an ophthalmic evaluation for ocular abnormalities which included intraocular pressure measurement with Goldmann applanation tonometry. RESULTS: Raised intraocular pressure was found in three patients (11%). Abnormality in cup-disc ratio was seen in only one patient with cup-disc ratio asymmetry of 0.4. All these four patients were taking only ziprasidone. CONCLUSIONS: Patients using ziprasidone were found to have abnormalities in both intraocular pressure and cup-disc ratio.

OBJETIVO: Os antipsicóticos típicos, principalmente as fenotiazinas, têm sido associados à formação de catarata há mais de quarenta anos. Nos últimos anos, tem existido um questionamento acerca do potencial dos antipsicóticos atípicos de induzir essa patologia lenticular. Neste estudo, buscamos determinar a taxa de catarata e de outros efeitos oculares adversos em pacientes em uso de antipsicóticos a longo prazo. MÉTODO: Oitenta pacientes tratados ambulatorialmente com diagnóstico de esquizofrenia segundo o DSM-IV, de dois centros, que preencheram os critérios de inclusão pré determinados foram submetidos a uma avaliação oftalmológica para pesquisa de alterações oculares com ênfase no cristalino e na córnea. Eles foram divididos em dois grupos: o grupo 1 (n = 52) era formado por pacientes que tinham usado predominantemente antipsicóticos típicos por pelo menos dois anos e o grupo 2 (n = 28) por pacientes que tinham usado predominantemente antipsicóticos atípicos por pelo menos dois anos. RESULTADOS: Catarata foi encontrada em 26 pacientes (33%) com predomínio de catarata capsular anterior. A taxa de catarata entre os pacientes do grupo 1 (40%) foi maior do que naqueles do grupo 2 (18%). A acuidade visual estava reduzida em 21 pacientes (26%). Não foram encontradas alterações nem na córnea nem na retina. CONCLUSÕES: Pessoas em uso de antipsicóticos devem ser submetidas à avaliação oftalmológica periódica.

OBJECTIVE: Typical antipsychotic drugs, mainly phenothiazines, have been associated with cataract formation for over forty years. Recently, there has been a concern about atypical antipsychotic drugs' potential for inducing this lenticular pathology. Accordingly, we sought to determine the cataract rate and other ocular side effects in patients on long-term therapy with antipsychotic drugs. METHOD: Eighty outpatients with DSM-IV diagnosis of schizophrenia from two settings who met pre determined inclusion criteria were submitted to an ophthalmological evaluation for ocular abnormalities with emphasis in the lens and cornea. They were divided into two groups: group 1 (n = 52) comprised patients who had been predominantly on typical antipsychotics for at least two years and group 2 (n = 28) patients who had been predominantly on atypical antipsychotics for at least two years. RESULTS: Cataract was found in 26 patients (33%) with predominance of anterior capsular cataract. The cataract rate among patients from group 1 (40%) was higher than among those from group 2 (18%). Visual acuity was reduced in 21 patients (26%). No changes were observed neither in the cornea nor in the retina. CONCLUSIONS: Patients using antipsychotic drugs should be submitted to a periodic ophthalmological evaluation.