[pt] Este trabalho apresenta uma metodologia para o cálculo de Fluxo de Potência em redes radiais através do Método de Soma de Potências, que explora as características dos parâmetros da rede bem como a sua topologia, constituindo- se em um método bastante rápido e robusto. Propõe-se também uma nova metodologia para o controle de tensão na rede através de rotinas de sensibilidade visando a efetuação de manobras ou cortes de carga na rede. São apresentados testes com sistemas realistas. / [en] This work presents a methodology for radial power flows based on the power Summation Method, able to exploit the network particular characteristics in order to achieve accuracy and efficiency. This work also presents a novel model for radial network control based on sensitivity coefficients that evaluate load transfer or curtailment effects on network performance. Some tests with realistic systems are presented.

[pt] Pesquisas na área de estrutura de dados são fundamentais para aumentar a generalidade e eficiência computacional da representacão de modelos geometricos. Neste trabalho, apresentamos duas estruturas de dados topológicas escalonáveis, uma para superfícies triânguladas, chamada CHE (Compact Half--Edge), e outra para malhas de tetraedros, chamada CHF (Compact Half--Face). Tais estruturas são compostas de diferentes níveis, que nos possibilitam alterar a quantidade de dados armazenados com objetivo de melhorar sua eficiência computacional. O uso de APIs baseadas no conceito de objeto, e de haran»ca de classes, possibilitam uma interface única para cada função em todos os níveis das estruturas. A CHE e a CHF requerem pouca memória e são simples de implementar já que substituem o uso de ponteiros pelo de contêineres genéricos e regras aritméticas. / [en] Research in data structure area are essential to increase the generality and computational effciency of geometric models` representation. In this work, we present two new scalable topological data structures, one for triangulated surfaces, called CHE (Compact Half { Edge ), and the another for tetrahedral meshes, called CHF (Compact Half { Face ). Such structures are composed of different levels, that enable us to modify the amount of data stored with the objective to improve its computational effciency. The use of APIs based in the object concept and class inheritance, makes possible an unique interface for each function at any level. CHE and CHF requires very few memory and are simple to implement since they substitute the use of pointers by generic containeres and arithmetical rules.

[pt] Interferometria tem sido utilizada para estudar uma variedade de efeitos físicos, desde os experimentos iniciais de Michelson e Morley que forneceram evidências para a teoria da relatividade restrita até os aparelhos de detecção de ondas gravitacionais utilizado no Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). O Propósito dessa dissertação é entender como explorar anyons e suas características únicas para construir interferômetros. Anyons são quasipartículas bi-dimensionais conhecidas por apresentarem estatística fracionária e possuírem aplicações em modelos de computação quântica. Para estudar sua utilidade no contexto de interferometria nós apresentamos uma perspectiva de computação quântica para experimentos de interferência. Em seguida, introduzimos modelos anyônicos e suas aplicações em computação quântica universal. Propomos um circuito quântico que implementa um certo tipo de interferômetro, e como realizá-lo em diferentes modelos anyônicos. Finalmente, discutimos um modelo de computação quântica baseado em ótica linear de anyons fermiônicos que permitiria a criação de uma versão lógica do nosso interferômetro em termos de um interferômetro físico. / [en] Interferometry has been used to study a variety of physical effects, from the early experiments of Michelson and Morley that provided evidence to special relativity to the more recent gravity-wave detection devices used by the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) experiment. The purpose of this thesis is to understand how one can exploit anyons and its unique characteristics to build interferometers, and understand whether there are immediate advantages in doing so. Anyons are two-dimensional quasiparticles known for their unusual fractional statistics and applications in quantum computing models. To study their usefulness in the context of interferometry, we present a quantum computational approach to interference experiments. Next we give an introduction to anyon models and how they can be used to perform universal quantum computing. We propose a quantum circuit which implements a certain type of interferometer, and how it can be realized in different anyon models. Finally, we discuss a quantum computing model based on linear optics with fermionic anyons that would enable the creation of a logical version of our interferometer in terms of a physical interferometer.

[pt] Nos últimos anos, vários mecanismos permitem medir campos vetoriais reais, provendo uma compreensão melhor de fenômenos importantes, tais como dinâmica de fluidos ou movimentos de fluido cerebral. Isso abre um leque de novos desafios a visualização e análise de campos vetoriais em muitas aplicações de engenharia e de medicina por exemplo. Em particular, dados reais são geralmente corrompidos por ruído, dificultando a compreensão na hora da visualização. Esta informação necessita de uma etapa de remoção de ruído como pré-processamento, no entanto remoção de ruído normalmente remove as descontinuidades e singularidades, que são fundamentais para a análise do campo vetorial. Nesta dissertação é proposto um método inovador para remoção de ruído em campo vetorial baseado em caminhadas aleatórias que preservam certas descontinuidades. O método funciona em um ambiente desestruturado, sendo rápido, simples de implementar e mostra um desempenho melhor do que a tradicional técnica Gaussiana de remoção de ruído. Esta tese propõe também uma metodologia semi-automática para remover ruído, onde o usuário controla a escala visual da filtragem, levando em consideração as mudanças topológicas que ocorrem por causa da filtragem. / [en] In recent years, several devices allow to measure real vector fields, leading to a better understanding of fundamental phenomena such as fluid dynamics or brain water movements. This gives vector field visualization and analysis new challenges in many applications in engineering and in medicine. In particular real data is generally corrupted by noise, puzzling the understanding provided by visualization tools. This data needs a denoising step as preprocessing, however usual denoising removes discontinuities and singularities, which are fundamental for vector field analysis. In this dissertation a novel method for vector field denoising based on random walks is proposed which preserves certain discontinuities. It works in a unstructured setting; being fast, simple to implement, and shows a better performance than the traditional Gaussian denoising technique. This dissertation also proposes a semi-automatic vector field denoising methodology, where the user visually controls the filtering scale by validating topological changes caused by classical vector field filtering.

[pt] Automorfismos genéricos de cubos com alças (handlebodies) aparecem do estudo de classes the isotopia de automorfismos de variedades orientáveis de dimensão três. Automorfismos genéricos permanecem como uma das partes menos entendidas desse estudo.Dado um automorfismo genérico de um cubo com alças, é conhecida uma forma de se construir uma laminação bidimensional que é invariante pelo automorfismo. A essa laminação se associa um fator de crescimento. É sabido que, no caso de tal fator de crescimento ser minimal - uma característica importante, pois mede a complexidade essencial do automorfismo - a laminação deve gozar de uma certa propriedade de incompressibilidade. Nessa tese mostramos que o processo de se achar uma laminação com tal propriedade é algoritmico. Por outro lado, mostramos que tal propriedade não garante que o respectivo fator de crescimento seja minimal. Propomos uma outra propriedade, tensão transversal, mais forte que incompressibilidade, que conjecturamos também ser condição necessária para que o fator de crescimento seja minimal. Provamos a conjectura em alguns casos.Além dos resultados mencionados acima, desenvolvemos métodos para gerar automorfismos genéricos de cubos com alcas, que usamos para apresentar alguma variedade de exemplos. / [en] Generic automorphisms of handlebodies appear naturally in the study of isotopy classes of automophisms of orientable three-dimensional manifolds. Generic automorphisms remain as one of the least understood parts of this study. Given a generic automorphism of a handlebody one can construct a bidimensional lamination that is invariant under the automorphism. There is a growth rate associated to this lamination. It is known that, when this growth rate is minimal among all possible choices (an important property, for it measures the essential complexity of the automorphism), the lamination must have a certain incompressibility property. On this thesis we show that the process of finding a lamination with such a property is algorithmic. On the other hand, we show that this said incompressibility property is not sufficient for the minimality of the growth rate. We propose a stronger property, which we called transverse tightness, and conjecture that it is a necessary condition for the growth rate to be minimal. We prove the conjecture in some particular cases. In addition to the results mentioned above, we develop methods to generate generic automorphisms of handlebodies, which we use to present some variety of examples.

[pt] Num modelador de sólidos, uma das ferramentas mais poderosas para a criação de objetos tridimensionais de qualquer nível de complexidade geométrica é a aplicação das operações booleanas. Elas são formas intuitivas e populares de combinar sólidos, baseadas nas operações aplicadas a conjuntos. Os tipos principais de operações booleanas comumente aplicadas a sólidos são: união, interseção e diferença. Havendo interesse prático, para garantir que os objetos resultantes possuam a mesma dimensão dos objetos originais, sem partes soltas ou pendentes, o processo de regularização é aplicado. Regularizar significa restringir o resultado de tal forma que apenas volumes preenchíveis possam existir. Na prática, a regularização é realizada classificando-se os elementos topológicos e eliminando-se estruturas de dimensão inferior. A proposta deste trabalho é o desenvolvimento de um algoritmo genérico que permita a aplicação do conjunto de operações booleanas em um ambiente de modelagem geométrica aplicada à análise por elementos finitos e que agregue as seguintes funcionalidades: trabalhar com um número indefinido de entidades topológicas (conceito de Grupo), trabalhar com objetos de dimensões diferentes, trabalhar com objetos non-manifold, trabalhar com objetos não necessariamente poliedrais ou planos e garantir a eficiência, robustez e aplicabilidade em qualquer ambiente de modelagem baseado em representação B-Rep. Neste contexto, apresenta-se a implementação do algoritmo num modelador geométrico pré- existente, denominado MG, seguindo o conceito de programação orientada a objetos e mantendo a interface com o usuário simples e eficiente. / [en] In a solid modeler, one of the most powerful tools to create threedimensional objects with any level of geometric complexity is the application of the Boolean set operations. They are intuitive and popular ways to combine solids, based on the operations applied to sets. The main types of Boolean operations commonly applied to solids are: union, intersection and difference. If there is practical interest, in order to assure that the resulting objects have the same dimension of the original objects, without loose or dangling parts, the regularization process is applied. To regularize means to restrict the result in a way that only filling volumes are allowed. In practice, the regularization is performed classifying the topological elements and removing the lower dimensional structures. The objective of this work is the development of a generic algorithm that allows the application of the Boolean set operations in a geometric modeling environment applied to finite element analysis, which aggregates the following functionalities: working with an undefined number of topological entities (Group concept), working with objects of different dimensions, working with nonmanifold objects, working with objects not necessarily plane or polyhedrical and assuring the efficiency, robustness and applicability in any modeling environment based on B-Rep representation. In this context, the implementation of the algorithm in a pre-existing geometric modeler named MG is presented, using the concept of object oriented programming and keeping the user interface simple and efficient.

[pt] Decompõe-se o espaço das curvas não-degeneradas sobre a n-esfera sujeitas a uma dada matriz de monodromia (munido de uma estrutura de variedade de Hilbert adequada) em uma coleção enumerável de células contráteis parametrizadas pelos itinerários admissíveis para os levantamentos a SOn+1 das referidas curvas através das células obtidas de uma estratificação de SOn+1 estreitamente relacionada com a clássica decomposição de Bruhat de GLn+1. A expressão itinerário admissível significa aqui uma sequência finita de células sujeitas a umas poucas restrições que, ademais, são naturalmente insinuadas pela geometria do problema. O principal interesse dessa nova abordagem é que essa combinatorialização funciona homogeneamente em todas as dimensões n (não obstante óbvias dificuldades computacionais), diferentemente dos métodos ad-hoc, de cunho mais geométrico, até aqui empregados para obter informações topológicas sobre esses e outros espaços de curvas relacionados (que têm sido bem sucedidos apenas em dimensões n baixas). Essa abordagem pode ser considerada como uma primeira tentativa de chegar a um método unificado para a determinação do tipo homotópico de tais espaços, e ajuda a dispensar certos argumentos de análise funcional usualmente empregados na definição da topologia correta para os referidos espaços de curvas. / [en] The space of nondegenerate curves on the n-sphere subject to a fixed monodromy matrix (provided with a suitable Hilbert manifold structure) is decomposed into a countable collection of contractible cells parameterized by the SOn+1-lifted curves admissible itineraries through cells arriving from a stratification of SOn+1 closely related to the classical Bruhat decomposition of GLn+1. The expression admissible itinerary herein stands for a finite sequence of cells subject to a few constraints that are otherwise naturally suggested by the geometry of the problem. The main interest of such a new approach is that this combinatorialization works homogeneously in any dimension n (with obvious computational difficulties), unlike the more geometry-flavoured ad-hoc methods for achieving topological information about these and related spaces of curves (which usually have had a good run only in low dimensions n). This approach can be regarded as a first attempt at a unified method for figuring out the homotopy-type of such spaces, and it helps to override some functional analysis arguments usually deployed in defining the right topology for these spaces of curves.

[pt] Sonho, Narrativa e Psicanálise é uma proposta de articulação entre os três eixos que dão nome à tese. O material apresentado é uma tentativa de explorar uma teoria a partir da combinação desses eixos e representa um esforço para trazer a psicanálise para o campo de estudos das narrativas ficcionais. Assim, os capítulos da tese dividem-se a partir das interseções entre os eixos: sonho e psicanálise; psicanálise e narrativa; narrativa e sonho. O que se propõe é uma investigação em torno do inconsciente, enquanto estruturado como uma linguagem, a partir do material dos sonhos e com a apuração de algumas poéticas literárias e cinematográficas de viés onírico, elegendo-se como pilares epistemológicos a psicanálise e sua influência nas teorias da arte a partir da década de 80, com destaque para os trabalhos de Paul Ricoeur, Peter Brooks e para a crítica de inspiração lacaniana, representada aqui por Jean-Pierre Oudart e Hal Foster. Em que medida tem valor a psicanálise para o campo de estudos narrativos? Onde buscar através dos sonhos e da psicanálise conhecimento sobre as narrativas? A distorção pareceu uma coisa a ser notada e compreendida. Cientes do mal de todo arquivo, ela foi eleita nossa chave de leitura, uma leitura que convoca o sujeito. Procurar o lugar do sujeito, da sutura, dos entretempos, aquele lugar onde o sujeito é convocado, talvez seja a forma privilegiada de trazer a psicanálise para o campo das artes, na medida em que se entenda que a arte implica em uma produção e em uma leitura (virtual) do arquivo (oculto) e que se leve em conta seu arquivamento diferenciado, deformado, distorcido. A primeira parte da tese serve para apresentar ao leitor os termos teóricos com que vamos trabalhar, dando-lhes um contexto, mas também procurando integrar os textos freudianos de uma maneira específica, dentro dos nossos propósitos. Na segunda parte, são abordadas algumas tentativas de aplicação da psicanálise no campo das artes, sendo três os caminhos que se destacaram no âmbito dessa pesquisa. Primeiro, o da crítica que procede analogicamente ao modelo dos sonhos, apresentada por Paul Ricoeur, que identificou o onírico em geral ao enxergar nos sonhos um valor de modelo. Um segundo caminho possível foi delineado por Peter Brooks, que propõe pensar um modelo econômico de narrativa enquanto estrutura espaço-temporal a partir do modelo econômico freudiano. A terceira via de aproximação entre a psicanálise e as artes tem inspiração lacaniana, trazendo para o centro da questão o lugar do sujeito em um modelo topológico. Por fim, a partir desses três caminhos de aplicação da psicanálise ao campo das artes em geral, e da arte narrativa em particular, será formada a base teórica para a análise crítica de um autor, o polonês Bruno Schulz, e de um roteiro cinematográfico original, que surgiu a partir de uma imagem de sonho. / [en] Dream, Narrative and Psychoanalysis is a proposal to articulate the three axes that name this dissertation. The material presented here is an attempt to explore a theory drawing on the combination of those axes, and it represents an effort to bring psychoanalysis to the field of fictional narrative studies. Thus, the chapters of the dissertation are divided based on the intersections between the axes: dream and psychoanalysis; psychoanalysis and narrative; narrative and dream. What is proposed here is an investigation around the language of the unconscious, drawing on the material of dreams, and examining some literary and cinematographic poetics with oneiric features. Psychoanalysis and its influence on theories of art after the 1980 s were elected as the epistemological pillars, highlighting the works of Paul Ricoeur and Peter Brooks and Lacan-inspired critique, here represented by Jean-Pierre Oudart and Hal Foster. To what extent is psychoanalysis valuable for the field of narrative studies? Where to seek knowledge about narratives through dreams and psychoanalysis? Distortion seemed like something to be noted and comprehended. With awareness of the archive fever, it was selected as the key to our reading, a reading that summons the subject. Searching for the place of the subject, of the suture, of the in-between, that place where the subject is summoned, may be the privileged way to bring psychoanalysis to the field of arts, insofar as it is understood that art entails a (virtual) production and a (virtual) reading of the (hidden) archive, and it is taken into account its differentiated, deformed, distorted archiving. The first part of the dissertation serves to present the theoretical terms that are going to be addressed, giving them a context, but also seeking to integrate the Freudian texts in a specific way, within our purposes. In the second part, some attempts of applying psychoanalysis to the field of arts are approached, and three paths stood out within the scope of this research. First, that of the critique that proceeds analogically to the dream model, presented by Paul Ricoeur, who identified the oneiric in general by seeing in dreams the value of a model. A second possible path was outlined by Peter Brooks, who proposes thinking of an economic model of narrative as a spatial-temporal structure based on Freud s economic model. The third path to bring psychoanalysis and art together is inspired by Lacan, foregrounding the issue of the subject s place in a topological framework. Finally, drawing on those three paths of psychoanalysis applied to the field of the arts in general, and of the narrative art in particular, the theoretical basis will have been laid for the critical analysis of an author from Poland, Bruno Schulz, and of an original screenplay, that unfolded from an image in a dream.

[pt] O estranhador é o estranho consiste na investigação do gênero narrativo denominado Estranho (Unheimliche), avançando para uma proposta de caracterização e ampliação do gênero a partir da identificação de sua poética. Nesta defesa, foram consideradas teorias e exemplos da literatura e do cinema e também conceitos fundamentais da psicanálise. / [en] The uncanny-er is the uncanny consists of an investigation of the narrative genre known as Uncanny (Unheimliche), culminating in a proposal of characterization and enlargement of the genre by identification of its poetics. In this dissertation, theories and examples from literature and cinema were taken into account, as well as fundamental concepts of psychoanalysis.

[pt] A geometria diferencial descreve de maneira intuitiva os objetos suaves no espaço. Porém, com a evolução da modelagem geométrica por computador, essa ferramenta se tornou ao mesmo tempo necessária e difícil de se descrever no mundo discreto. A teoria de Morse ficou importante pela ligação que ela cria entre a topologia e a geometria diferenciais. Partindo de um ponto de vista mais combinatório, a teoria de Morse discreta de Forman liga de forma rigorosa os objetos discretos à topologia deles, abrindo essa teoria para estruturas discretas. Este trabalho propõe uma definição construtiva de funções de Morse geométricas no mundo discreto e do complexo de Morse-Smale correspondente, onde a geometria é definida como a amostragem de uma função suave nos vértices da estrutura discreta. Essa construção precisa de cálculos de homologia que se tornaram por si só uma melhoria significativa dos métodos existentes. A decomposição de Morse- Smale resultante pode ser eficientemente computada e usada para aplicações de cálculo da persistência, geração de grafos de Reeb, remoção de ruído e mais. . . / [en] Differential geometry provides an intuitive way of understanding smooth objects in the space. However, with the evolution of geometric modeling by computer, this tool became both necessary and difficult to transpose to the discrete setting. The power of Morse theory relies on the link it created between differential topology and geometry. Starting from a combinatorial point of view, Forman´s discrete Morse theory relates rigorously discrete objects to their topology, opening Morse theory to discrete structures. This work proposes a constructive definition of geometric discrete Morse functions and their corresponding discrete Morse-Smale complexes, where the geometry is defined as a smooth function sampled on the vertices of the discrete structure. This construction required some homology computations that turned out to be a significant improvement over existing methods by itself. The resulting Morse-Smale decomposition can then be efficiently computed, and used for applications to persistence computation, Reeb graph generation, noise removal. . .