Torres metálicas treliçadas tem sido largamente utilizadas como suporte de antenas de microondas. Devido ao baixo peso e a inexistência de terremotos significativos no Brasil, a força de vento é o fator determinante do projeto destas estruturas. Com o objetivo de determinar estas forças e seus efeitos em torres treliçadas foram realizadas investigações numéricas e experimentais. Uma torre de 100 metros foi dimensionada com base nos padrões existentes no Brasil. Examinou-se a resposta dinâmica da estrutura ao longo do vento. Investigaram-se a resposta ressonante, não ressonante e o fator resposta de rajada. Concluiu-se que a resposta ressonante não é significativa para este tipo de estrutura. Compararam-se os modelos de DAVENPORT (1993), da norma Brasileira NBR6123/88 e o processo do vento sintético de FRANCO (1993). Uma investigação experimental foi realizada para analisar os coeficientes de força em uma seção da torre estudada. Os experimentos foram realizados no “Boundary Layer Wind Tunnel Laboratory" (BLWTL) da “University of Western Ontario" (UWO), Canadá. Foram analisados o ângulo de incidência do vento; o índice de área exposta; o efeito de proteção; o fator de interferência no coeficiente de arrasto de antenas de microondas, devido à proximidade da torre e a influência da turbulência do vento. Os resultados mostraram boa concordância com os valores obtidos em diferentes normas existentes. / With today’s expanding communication systems, a large number of lattice towers to support cellular and microwave antennas are being constructed in Brazil. Due to the lightweight of these structures, wind forces are the primary concern in the design. With the objective of determining these forces and their effects upon latticed towers, a numerical and experimental investigation is accomplished. A 100-meter tower is designed based on existing patterns of latticed towers in Brazil. The along wind dynamic response is analysed. The resonant, background response and gust factor are examined. It is concluded that the resonant response is not significant for this type of structure. The DAVENPORT (1993) method, the Brazilian code NBR6123/88 and the process of the synthetic wind of FRANCO (1993) are compared. An experimental investigation is accomplished to analyse the force coefficients on a section of the lattice tower studied. The tests were performed at the Boundary Layer Wind Tunnel Laboratory, University of Western Ontario (UWO), Canada. The wind incidence angle; the tower solidity; the shielding effect; the interference factor upon the drag coefficient of the microwave antennas, due to the tower proximity and the influence of the wind turbulence are analysed. The results are ii good agreement with the values obtained in different existent codes.

Neste trabalho é apresentado o processo de Poisson, através de exemplos existentes e identificados na natureza e em situações presentes no cotidiano. A distribuição de Poisson foi desenvolvida pelo matemático Siméon Denis Poisson com o intuito de aplicar a teoria das probabilidades em julgamentos criminais. Atualmente é possível aplicar este conceito em problemas que envolvem de modo geral fenômenos aleatórios de chegadas, desenvolvimento em colônia de bactérias, dentre outros. O processo de Poisson consiste em um modelo probabilístico adequado para um grande número de fenômenos observáveis e é de grande importância no estudo da teoria das filas. Ao longo do texto serão apresentadas e discutidas definições, axiomas e condições a fim de esclarecer e facilitar o entendimento do assunto. Uma série de exemplos são detalhados, demonstrando assim o amplo número de possibilidades de aplicações dessa teoria. / This work the Poisson process was presented and some examples exist and identified in the nature and in situations present in the daily. The Poisson distribution was developed by the mathematician Siméon Denis Poisson in order to apply Probability Theory in criminal trials. At present, it is possible to apply these concep to problems that involve, in general, random phenomena of arrivals, development in colony of bacteria, among others. The Poisson process consists of a suitable probabilistic model for a large number of observable phenomena and is of great importance in the study of queue theory. Throughout the text will be presented and discussed definitions, axioms and conditions in order to clarify and facilitate the understanding of the subject. Some examples that were detailed, thus demonstrating the larger number of possibilities of applications of this theory.

Orientador: Rafael de Mattos Grisi / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Mestrado Profissional em Matemática em Rede Nacional - PROFMAT, 2013

Neste trabalho é apresentado o processo de Poisson, através de exemplos existentes e identificados na natureza e em situações presentes no cotidiano. A distribuição de Poisson foi desenvolvida pelo matemático Siméon Denis Poisson com o intuito de aplicar a teoria das probabilidades em julgamentos criminais. Atualmente é possível aplicar este conceito em problemas que envolvem de modo geral fenômenos aleatórios de chegadas, desenvolvimento em colônia de bactérias, dentre outros. O processo de Poisson consiste em um modelo probabilístico adequado para um grande número de fenômenos observáveis e é de grande importância no estudo da teoria das filas. Ao longo do texto serão apresentadas e discutidas definições, axiomas e condições a fim de esclarecer e facilitar o entendimento do assunto. Uma série de exemplos são detalhados, demonstrando assim o amplo número de possibilidades de aplicações dessa teoria. / This work the Poisson process was presented and some examples exist and identified in the nature and in situations present in the daily. The Poisson distribution was developed by the mathematician Siméon Denis Poisson in order to apply Probability Theory in criminal trials. At present, it is possible to apply these concep to problems that involve, in general, random phenomena of arrivals, development in colony of bacteria, among others. The Poisson process consists of a suitable probabilistic model for a large number of observable phenomena and is of great importance in the study of queue theory. Throughout the text will be presented and discussed definitions, axioms and conditions in order to clarify and facilitate the understanding of the subject. Some examples that were detailed, thus demonstrating the larger number of possibilities of applications of this theory.

Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2017-04-07T15:18:02Z No. of bitstreams: 1 Samy marques.pdf: 1541887 bytes, checksum: 6335e5c12fc4f4fec24616c00e7613b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-07T15:18:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Samy marques.pdf: 1541887 bytes, checksum: 6335e5c12fc4f4fec24616c00e7613b4 (MD5) Previous issue date: 2017-02-16 / The Binomial probability distribution is one of the most commonly used to represent data of discrete random variables. In this work, we present the construction of the Binomial model and its main characteristics. The relationship with other distributions is explored following the theoretical aspects and examples of applications. The examples using data from the Brazilian soccer championship can become a motivational proposal for the students of the High School. The methodology is applied with the computational support of free software Geogebra. / A distribuição de probabilidade Binomial é uma das mais utilizadas para representar dados de variáveis aleatórias discretas. Neste trabalho, apresentamos a construção do modelo Binomial e suas principais caracter´ısticas. O relacionamento com outras distribuições é explorado seguindo os aspectos teóricos e exemplos de aplicações. Os exemplos usando dados do campeonato brasileiro de futebol podem se tornar uma proposta motivadora para os alunos do Ensino Médio. A metodologia é aplicada com o apoio computacional do software livre GeoGebra

Simetrias compõe parte integral da análise na Teoria das Matrizes Aleatórias (RMT). As simetrias de inversão temporal e rotacional são aspectos-chave do Ensemble Gaussiano Ortogonal (GOE), enquanto esta última é quebrada no Ensemble Gaussiano Simplético (GSE) e ambas são quebradas no Conjunto Unitário Gaussiano (GUE). Desde o final da década de 1990, o crescente interesse no campo dos sistemas quânticos PT-simétricos levou os pesquisadores a considerar o efeito, em matrizes aleatórias, dessa classe de simetrias, bem como simetrias pseudo-hermitianas. A principal questão a ser respondida pela pesquisa apresentada nesta tese é se a simetria PT ou, de forma mais geral, a pseudo-Hermiticidade implica alguma distribuição de probabilidade específica para os autovalores. Ou, em outras palavras, se há um aspecto comum transmitido por tal simetria que pode ser usada para modelar alguma classe particular de sistemas físicos. A abordagem inicial considerada consistiu na introdução de um conjunto pseudo-hermitiano, isospectral ao conjunto -Hermite, que apresentaria o tipo de quebra de realidade típico dos sistemas PT-simétricos. Nesse modelo, a primeira abordagem adotada foi a introdução de perturbações que quebraram a realidade dos espectros. Os resultados obtidos permitem concluir que a transformação em seu similar pseudo-hermitiano conduz a um sistema assintoticamente instável. Esse modelo foi extendido ao considerar um pseudo-hermitiano não positivo, que leva a uma quebra similar na realidade dos espectros. Este caso apresenta um comportamento mais próximo do típico dos sistemas PT-simétricos presentes na literatura. Um modelo denso geral baseado em projetores foi proposto, e duas realizações particulares deste modelo receberam atenção mais detalhada. O comportamento espectral também foi similar àquele típico da simetria PT para as duas realizações consideradas, e seus limites assintóticos foram conectados a conjuntos clássicos de teoria de matriz aleatória. Além disso, as propriedades de seus polinômios característicos médios foram obtidas e os limites assintóticos desses polinômios também foram considerados e relacionados a polinômios clássicos. O comportamento estatístico deste conjunto foi estudado e comparado com o destes polinômios. Impor a pseudo-Hermiticidade não parece implicar qualquer distribuição particular de autovalores, sendo a característica comum a quebra da realidade dos autovalores comumente encontrados na literatura de simetria PT. O resultado mais notável dos estudos apresentados nesta tese é o fato de que uma interação pseudo-hermitiana pode ser construída de tal forma que o comportamento espectral médio possa ser controlado calibrando-se o mecanismo de interação, bem como sua intensidade. / The role of symmetries is an integral part of the analysis in Random Matrix Theory (RMT). Time reversal and rotational symmetries are key aspects of the Gaussian Orthogonal Ensemble (GOE), whereas the latter is broken in the Gaussian Sympletic Ensemble (GSE) and both are broken in the Gaussian Unitary Ensemble (GUE). Since the late 1990s, growing interest in the field of PT symmetric quantum systems has led researchers to consider the effect, in random matrices, of this class of symmetries, as well as that of pseudo-Hermitian symmetries. The primary question to be answered by the research presented in this thesis is whether PT-symmetry or, more generally, pseudo-Hermiticity implies some specific probability distribution for the eigenvalues. Or, in other words, whether there is a common aspect imparted by such a symmetry which may be used to model some particular class of physical systems. The initial approach considered consisted of introducing an pseudo-Hermitian ensemble, isospectral to the -Hermite ensemble, which would present the type of reality-breaking typical of PT-symmetrical systems. In this model, the first approach taken was to introduce perturbation which broke the reality of the spectra. The results obtained allow the conclusion that the transformation into its pseudo-Hermitian similar leads into a system which is asymptotically unstable. An extension of this model was to consider a non-positive pseudo-Hermitian , which lead to similar breaking in the reality of the spectra. This case displays behavior closer to that typical of the PT-symmetric systems present in the literature. A general dense projector model was proposed, and two particular realizations of this model were given more detailed attention. The spectral behavior was also similar to that typical of PT-symmetry for the two realizations considered, and their asymptotic limits were shown to connect to classical ensembles of random matrix theory. Furthermore, the properties of their average characteristic polynomials were obtained and the asymptotic limits of these polynomials were also considered and were related to classical polynomials. The statistical behavior of this ensemble was studied and compared to that of these polynomials. Imposing the pseudo-Hermitian does seem not imply any particular eigenvalue distribution, the common feature being the breaking of the reality of the eigenvalues commonly found in PT-symmetry literature. The most notable result of the studies presented herein is the fact that a pseudo-Hermitian interaction may be constructed such that the average spectral behavior may be controlled by calibrating the mechanism of interaction as well as its intensity.

A computação quântica é um modelo computacional baseado nas leis da mecânica quântica, que pode ser utilizado para desenvolver algoritmos mais eficientes que seus correspondentes clássicos. O desenvolvimento de algoritmos quânticos eficientes, no entanto, é uma tarefa altamente desafiadora. Uma abordagem recente que vem se mostrando bem-sucedida é a utilização de caminhadas quânticas. Neste trabalho, estudamos a caminhada quântica no hipercubo, calculando analiticamente sua distribuição estacionária e analisando propriedades de seu mixing time, tanto na situação ideal como na situação com descoerência gerada por ligações interrompidas. Também estudamos a caminhada na malha bidimensional, calculando sua distribuição estacionária analiticamente e explorando a relação entre o mixing time e a complexidade do algoritmo de busca nesse grafo. Desenvolvemos uma ferramenta computacional para simulação numérica de caminhadas quânticas em malhas uni- e bidimensionais com diversas condições de contorno. Finalmente, estudamos alguns algoritmos de busca em grafos e analisamos numericamente o impacto que a descoerência exerce sobre seus desempenhos. / Quantum computing is a model of computation based on the laws of quantum mechanics, which can be used to develop faster algorithms. The development of efficient quantum algorithms, however, is a highly challenging task. A recent successful approach is the use of quantum walks. In this work, we have studied the quantum walk on the hypercube, obtaining the exact stationary distribution and analyzing properties of its mixing time both in the ideal and in the noisy set-ups, with noise generated by broken links. We have also studied the walk in a two-dimensional grid, where we have obtained its stationary distribution analytically and have explored the relation between mixing time and the complexity of the search algorithm for this graph. We have developed a computational tool for numerical simulation of quantum walks in one- and two-dimensional grids with several boundary conditions. Finally, we have studied some algorithms for search on graphs and have numerically analyzed the impact of decoherence over their performances.

Submitted by Vasti Diniz (vastijpa@hotmail.com) on 2017-09-19T12:43:14Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1876360 bytes, checksum: 1b9ec239b2428bd64558f9f7bc7ec228 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-19T12:43:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1876360 bytes, checksum: 1b9ec239b2428bd64558f9f7bc7ec228 (MD5) Previous issue date: 2016-03-18 / The Landauer-Büttiker matrix formulation is one of the main tools used on the mesoscopic physics to describe systems whose behavior is the same like the nuclear ones, specially concerns to the ressonances presentes on the decays processes when they are bombarded. In this work, we study the random matrix theory to justify continuity conditions presents on the mesoscopic systems in charge transport phenomena. Next, we are take the systems boundary conditions in apropriate scale and we use the ideas of matricial scattering formulation to derive the Mahaux-Weindermüller formula and nd the structure of the scattering matrix to systems in the lenght scale under consideration. With possession of this scattering matrix, we have analyzed the quantum transport conditions of eletric charge for systems at null temperature. Next, we have expand our analysis investigating this systems at not null temperature, leading to emergence of unconventional e ects, as happens in the spins Seebeck e ect, for instance. Later, we use a random matrix numerical implementation to represents the Wigner's ensembles to take back speci cs results of the same papers that presents results related to this work. This was the way to test the method and demonstrate their e ectiveness. Finally, also through numerical implementation where we used an ensemble with 4998 random matrix, we have analyzed the channels quantum transport for spins, investigating their correlations to note that, starting of the generating functions, it is possible to nd the statistical cumulants that allow us analyze transport observables, both in the semi classical regime (where there are larger number of the open scattering channels), as in the extreme quantum regime (where the number of the open scattering channels is small). / A formulação matricial de Landauer-Büttiker é uma das principais ferramentas utilizadas na física mesoscópica para descrever sistemas que guardam consigo semelhanças com os sistemas nucleares, no que diz respeito às possíveis ressonâncias apresentadas nos decaimentos desses sistemas quando bombardeados. Neste trabalho, estudamos a teoria de matrizes aleatórias como forma de justi car as condições de continuidade e de contorno que os sistemas mesoscópicos apresentam no transporte de carga elétrica. A seguir, levamos as condições do sistema à escala adequada e aplicamos as ideias da formulação matricial do espalhamento para deduzir a fórmula de Mahaux-Weindermüller e encontrar a estrutura da matriz de espalhamento de sistemas que se encontram na escala de comprimento em quest ão. De posse da matriz de espalhamento, analisamos as condições do transporte quântico da carga elétrica para sistemas à temperatura nula. A seguir, podemos ampliar o alcance de nossa análise investigando os sistemas onde a temperatura deixa de ser nula, acarretando o surgimento de efeitos não convencionais de transporte, como o que acontece no efeito Seebeeck de spins, por exemplo. Na sequência, utilizamos uma implementação numérica de matrizes aleatórias que representam os ensembles de Wigner para recuperar resultados espec í cos de referências que apresentam resultados relacionados com este trabalho. Esta foi a forma de testar o método aqui utilizado e demonstrar a e cácia do mesmo. Por m, também por meio de implementações numéricas, onde foi utilizado um ensemble de 4998 matrizes aleatórias, analisamos o transporte quântico de canais de spins, fazendo a correlação dos mesmos, para constatar que, a partir de uma função geratriz, é possível encontrar os cumulantes estatísticos que nos permitem analisar os observáveis de transporte, tanto no regime semi-clássico (para o qual há um número grande de canais de espalhamento abertos), quanto no regime quântico extremo (onde número de canais de espalhamento abertos é pequeno).

Três ensembles, respectivamente relacionados com as distribuições Gaussiana, Lognormal e de Levy, são abordados neste trabalho primordialmente do ponto de vista da termodinâmica de seus espectros. Novas expressões para as grandezas termodinâmicas sao encontradas para os ensembles de Stieltjes e de Bertuola-Pato, e a conexão destes com os ensembles Gaussianos e estabelecida. Esta tese também se compromete com a continuação do desenvolvimento e aprimorarão do ensemble generalizado de Bertuola-Pato, estendendo alguns resultados para os ensembles simplifico e unitário generalizados, alem do ortogonal generalizado já introduzido anteriormente por A. C. Bertuola e M. P. Pato. / Three ensembles, related to the Gaussian, the Lognormal and the L´evy distributions respectively, have been studied in this work and were investigated most of all in what concerns their spectral thermodynamics. New expressions for the thermodynamics quantities were found for the Stieltjes and the Bertuola-Pato ensembles, and the connection with the gaussian ensembles is established. This work concerned with the development continuity and with the improvement of Bertuola-Pato generalized ensemble, extending some of the results to the simplectic and unitary generalized ensembles, besides the orthogonal generalized ensemble introduced before by A. C. Bertuola and M. P. Pato.

Torres metálicas treliçadas tem sido largamente utilizadas como suporte de antenas de microondas. Devido ao baixo peso e a inexistência de terremotos significativos no Brasil, a força de vento é o fator determinante do projeto destas estruturas. Com o objetivo de determinar estas forças e seus efeitos em torres treliçadas foram realizadas investigações numéricas e experimentais. Uma torre de 100 metros foi dimensionada com base nos padrões existentes no Brasil. Examinou-se a resposta dinâmica da estrutura ao longo do vento. Investigaram-se a resposta ressonante, não ressonante e o fator resposta de rajada. Concluiu-se que a resposta ressonante não é significativa para este tipo de estrutura. Compararam-se os modelos de DAVENPORT (1993), da norma Brasileira NBR6123/88 e o processo do vento sintético de FRANCO (1993). Uma investigação experimental foi realizada para analisar os coeficientes de força em uma seção da torre estudada. Os experimentos foram realizados no “Boundary Layer Wind Tunnel Laboratory” (BLWTL) da “University of Western Ontario” (UWO), Canadá. Foram analisados o ângulo de incidência do vento; o índice de área exposta; o efeito de proteção; o fator de interferência no coeficiente de arrasto de antenas de microondas, devido à proximidade da torre e a influência da turbulência do vento. Os resultados mostraram boa concordância com os valores obtidos em diferentes normas existentes. / With today’s expanding communication systems, a large number of lattice towers to support cellular and microwave antennas are being constructed in Brazil. Due to the lightweight of these structures, wind forces are the primary concern in the design. With the objective of determining these forces and their effects upon latticed towers, a numerical and experimental investigation is accomplished. A 100-meter tower is designed based on existing patterns of latticed towers in Brazil. The along wind dynamic response is analysed. The resonant, background response and gust factor are examined. It is concluded that the resonant response is not significant for this type of structure. The DAVENPORT (1993) method, the Brazilian code NBR6123/88 and the process of the synthetic wind of FRANCO (1993) are compared. An experimental investigation is accomplished to analyse the force coefficients on a section of the lattice tower studied. The tests were performed at the Boundary Layer Wind Tunnel Laboratory, University of Western Ontario (UWO), Canada. The wind incidence angle; the tower solidity; the shielding effect; the interference factor upon the drag coefficient of the microwave antennas, due to the tower proximity and the influence of the wind turbulence are analysed. The results are ii good agreement with the values obtained in different existent codes.