Tanto pesquisa básica como aplicada necessitam de formas de representar, caracterizar, modelar e simular/validar desde os mais simples até os mais complexos sistemas reais. Cada um destes estágios necessita ser bem fundamentado, especialmente porque inexistem formas automáticas para as suas respectivas realizações. Esta disciplina tem como principal objetivo apresentar abordagens que podem ser adotadas para a solução destes problemas, cobrindo desde a escolha dos parâmetros e variáveis a serem usados na representação/modelagem, até métodos de validação de resultados através de funções de mérito e visualização de resultados. Ênfase é dada a métodos estatísticos multivariados, representações em espaço de Fourier, e algoritmos de otimização, com respectivos exemplos de aplicação em diversos problemas reais.