Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta um estudo teórico e numérico sobre os erros que ocorrem nos cálculos de gradientes em malhas não estruturadas constituídas pelo diagrama de Voronoi, malhas estas, formadas também pela triangulação de Delaunay. As malhas adotadas, no trabalho, foram as malhas cartesianas e as malhas triangulares, esta última é gerada pela divisão de um quadrado em dois ou quatro triângulos iguais. Para tal análise, adotamos a escolha de três metodologias distintas para o cálculo dos gradientes: método de Green Gauss, método do Mínimo Resíduo Quadrático e método da Média do Gradiente Projetado Corrigido. O texto se baseia em dois enfoques principais: mostrar que as equações de erros dadas pelos gradientes podem ser semelhantes, porém com sinais opostos, para pontos de cálculos em volumes vizinhos e que a ordem do erro das equações analíticas pode ser melhorada em malhas uniformes quando comparada as não uniformes, nos casos unidimensionais, e quando analisada na face de tais volumes vizinhos nos casos bidimensionais. / This work presents a theoretical and numerical study on the errors that occur in the calculation of gradients on unstructured meshes Voronoi type, these meshes, also formed by Delaunay triangulation. The meshes adopted in the work were cartesian and triangular meshes, the latter is formed by dividing a square in two or four equal triangles. For this analysis, we adopt the choice of three different methodologies for the calculation of gradients: Green Gauss method, weighted least-squares method and mean value of the projected gradients method. The text is based on two main approaches: to show that the equations of errors given by the gradients may be similar, but with opposite signs, for calculation point in opposite volumes. And show that the order of the error of the analytical equations can be improved in uniform mesh when compared to not uniform, the one-dimensional case, and when viewed from the opposite face of such volumes for the two-dimensional case.

Orientador: Raul Antonio Feijoo, Hans Ingo Weber / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T10:17:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bittencourt_MarcoLucio_D.pdf: 38778766 bytes, checksum: cdb6e4e2499b77b2ffc3577379e35045 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Neste trabalho, apresentam-se métodos numéricos diretos, iterativos e multigrid para a solução de sistemas de equações, provenientes da aplicáção do método de elementos finitos a problemas elípticos lineares, tomando-se exemplos de elasticidade bi e tridimensional. Discutem-se também aspectos de análise adaptável, tomando-se um estimador de erro e alguns procedimentos para recuperação de tensões. Todos os algoritmos são implementados empregando o modelo de programação por objetos através da linguagem C++. Comparações entre os métodos diretos e iterativos em termos do número de operações e espaço de memória são apresentadas, revelando a superioridade das técnicas iterativas quando aceleradas por estratégias multigrid, principalmente em problemas tridimensionais. Tradicionalmente, os métodos multigrid têm sido utilizados com malhas aninhadas, dificultando o tratamento de problemas de engenharia com contornos complexos. Nesta tese, consideram-se malhas não-estruturadas e não-aninhadas geradas por técnicas frontal e de Delaunay. O acoplamento com procedimentos adaptáveis permite obter uma sequência ótima de malhas para a solução de problemas, dentro de um erro admissível especificado. Os procedimentos numéricos foram incorporados a uma base de programas já desenvolvida, empregando o paradigma por objetos com C++. Dois ambientes com ferramentas para a definição do contorno geométrico, geração automática de malhas, estimação de erros, refinamento de malhas e visualização de resultados, aplicados a problemas bidimensionais de elasticidade linear, são também apresentados / Abstract: This work presents direct, iterative and multigrid methods for solving systems of equations obtained by means of the finite element method applied to linear elliptic problems, considering two and three dimensional elastic examples. Adaptive analysis aspects are also discussed by taking an error estimator and some stress recovery procedures. All the algorithms are implemented using the object-oriented model with the C++ language. Comparisons between direct and iterative methods concerned to the number of operations and memory space are presented. The superiority of the iterative techniques accelerated by multigrid strategies can be detected, mainly on three dimensional applications. The multigrid methods have been used at most with nested meshes. In such cases the treatment of engineering problems with complex boundaries becomes difficult. In this thesis, the meshes are non-structured and non-nested and they are generated by frontal and Delaunay techniques. By using adaptive procedures, it is possible to get an optimal sequence of meshes for solving a problem within a specified admissible error. The numerical procedures were linked with some other developed programs, using the object paradigm in C++. Two environments with tools for defining geometrical boundaries, automatic meshes generation, errors estimation, meshes refinement and visualization of results are also presented, considering two dimensional linear elastic problems / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores: Walter da Cunha Borelli, Emilia de Mendonça Rosa Marques / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T08:38:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilvaFilho_JoaoCoelho_D.pdf: 842540 bytes, checksum: 07a4f12e39ce13ce6c183f2983fbe70f (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Esta tese apresenta contribuições aos esquemas de modulação codificada para os códigos de treliça sobre partições de reticulados. Uma das principais contribuições é a construção dos códigos de treliça sobre novas partições de reticulados e também em cadeias de partições. Para otimizar a procura dos códigos de treliça ótimos, é construído um algoritmo de procura. É proposta uma classe de equivalência utilizada para excluir as matrizes geradoras de códigos equivalentes, sendo que esta classe de equivalência quando aplicada ao algoritmo de procura dos códigos de treliça ótimos diminui a quantidade de matrizes geradoras a ser investigada. Apresentam-se, vários exemplos de códigos de treliça sobre reticulados quociente nos espaços bi-dimensional, tridimensional e tetra-dimensional com satisfatórios ganhos de codificação e menor energia média das constelações de sinais. / Abstract: This thesis presents some contributions to the coded modulation schemes for the trellis codes based on lattices partitioning. One of the main contributions is the construction of the trellis codes based on novel lattices partitioning and also on chains partitioning. In order to optimize the search for the optimum trellis codes, a search algorithm was proposed. An equivalence class is proposed to exclude the generator matrix of equivalent codes. This equivalence class, when applied to the search algorithm for optimum trellis codes, reduces quite strongly the number of generator matrices to be investigated. Several examples of trellis codes on lattices quotient are shown in bi-dimensional, three-dimensional and tetra-dimensional spaces with satisfactory coding gain and lower average energy of the signal constellations. / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Renato Baldini Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-09T08:49:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendes_LucianoLeonel_D.pdf: 19765188 bytes, checksum: 2fb7017335865378997ffcdbbf6a3b93 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O objetivo deste trabalho é apresentar uma análise detalhada do desempenho de sistemas OFDM, considerando a ação do ruído, seletividade na resposta em freqüência do canal, mobilidade do receptor, uso de esquemas de diversidade e ceifamento do sinal por parte do amplificador de potência. O procedimento de realização desta análise consiste em determinar expressões analíticas para estimar a probabilidade de erro de símbolo, comparando as expressões teóricas com resultados obtidos por simulações computacionais. O efeito do erro de estimação de canal no desempenho do sistema, considerando os diferentes cenários mencionados, também foi considerado, uma vez que empregou-se diversos algoritmos de estimação de canal nas simulações implementadas. Existe na literatura diversas expressões para estimar a probabilidade de erro de símbolo nas diferentes situações analisadas neste trabalho. No entanto, essas expressões são válidas para as modulações M QAM quadradas. Neste trabalho, expressões válidas para as modulações não quadradas são apresentadas para todos os cenários analisados. Além disso, algumas considerações utilizadas no desenvolvimento da expressão para estimar a probabilidade de erro de símbolo devido ao ceifamento são revistas, o que resulta em uma expressão mais realista. Este trabalho também apresenta uma breve descrição sobre as principais técnicas de controle de potência de pico para sinais OFDM, descrevendo detalhadamente o uso da transformada de Walsh-Hadamard para este fim. A integração desta transformada com todos os esquemas empregados ao longo do trabalho também é apresentada e o desempenho dos esquemas resultantes é comparado com o desempenho dos esquemas convencionais / Abstract: The aim of this work is to present a detailed analysis about the performance of OFDM systems considering noise, frequency selective fading, moving receiver, diversity and signal c1ipping by the high power amplifier. The approach used in the development of this analysis consists on determining analytical equations to estimate the symbol error probability and compare the theoretical results with the ones obtained by computational simulation. The effect of the channel estimation error is also considered in this analysis, once different channel estimation algorithms is employed to estimate the channel frequency response in the developed simulations. In the literature there are several expressions to estimate the symbol error probability in the different situations 'mentioned above. However, these expressions have been developed for square M QAM constellations. This work presents expressions that are also valid for nonsquare M QAM constellations. Also, the expression to estimate the symbol error probability due the c1ipping is rewritten, resulting in a new expression that is more accurate than the original one. This work also presents a short description of the main techniques used to control the peak to average power ratio in OFDM signals. The Walsh-Hadamard Transform technique is detailed described and its integration with all the schemes used in this work is presented. The performance of the resulting integration is compared with the performance of the conventional systems / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Celso de Almeida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T23:28:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Frison_CelsoIwata_M.pdf: 5336693 bytes, checksum: bde1ddd7684a93de5f398e08705c6bb0 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Dentre as técnicas de detecção multiusuário existentes em sistemas CDMA, a técnica conhecida como ótima é a responsável por gerar a menor probabilidade de erro de símbolo possível. Porém, o desempenho referente a esta técnica é obtido através de uma elevada complexidade em número de cálculos, o que leva à sua impraticabilidade em sistemas reais. Com isso, um detector multiusuário sub-ótimo que utiliza limiares de confiabilidade nas amostras recebidas para classificá-las como confiáveis ou não-confiáveis é proposto em um ambiente CDMA síncrono. Cada uma destas amostras já classificadas, recebe um processamento diferenciado na detecção. A introdução de limiares de confiabilidade na detecção multiusuário demonstrou que um desempenho equiparável ao de um detector multiusuário ótimo pode ser possível, e ao mesmo tempo com uma menor complexidade em número de cálculos realizados. Uma modelagem matemática foi desenvolvida para a obtenção das equações de complexidade em número de cálculos e da probabilidade de erro de bit. Estas expressões analíticas foram validadas através de simulações realizadas. / Abstract: Among all the existing multiuser detection techniques in CDMA systems, the one which gives the minimum symbol error probability is called optimum. Conversely, the performance of this technique is obtained with a high complexity in the number of calculations, which make this technique impracticable in real systems. Then, a sub-optimum multiuser detector which applies reliability thresholds to the received samples, to classify them as reliable or nonreliable, is proposed in a synchronous CDMA system. Each one of these samples that has been already classified receives a different management in the detection process of the bits. The insertion of these reliability thresholds in the multiuser detection showed that a performance similar to the optimum multiuser detector could be achieved, and at the same time, with a significant reduction in the number of calculations (detector's complexity). Theoretical equations of complexity an bit error rate are presented. These theoretical expressions are tight when compared to the respective simulations. / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Sônia Maria Gomes, Philippe Remy Bernard Devloo, Igor Mozolevski / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-19T03:23:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goncalves_JoaoLuis_D.pdf: 15054031 bytes, checksum: 23ef9ef75ca5a7ae7455135fc552a678 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho, estudamos indicadores a posteriori para o erro na aproximação de funcionais das soluções das equações biharmônica e de Poisson obtidas pelo método de Galerkin descontínuo. A metodologia usada na obtenção dos indicadores é baseada no problema dual associado ao funcional, que é conhecida por gerar os indicadores mais eficazes. Os dois principais indicadores de erro com base no problema dual já obtidos, apresentados para problemas de segunda ordem, são estendidos neste trabalho para problemas de quarta ordem. Também propomos um terceiro indicador para problemas de segunda e quarta ordem. Estudamos as características dos diferentes indicadores na localização dos elementos com as maiores contribuições do erro, na caracterização da regularidade das soluções, bem como suas consequências na eficiência dos indicadores. Estabelecemos uma estratégia hp-adaptativa específica para os indicadores de erro em funcionais. Os experimentos numéricos realizados mostram que a estratégia hp-adaptativa funciona adequadamente e que o uso de espaços de aproximação hp-adaptados resulta ser eficiente para a redução do erro em funcionais com menor úmero de graus de liberdade. Além disso, nos exemplos estudados, a qualidade dos resultados varia entre os indicadores, dependendo do tipo de singularidade e da equação tratada, mostrando a importância de dispormos de uma maior diversidade de indicadores / Abstract: In this work we study goal-oriented a posteriori error indicators for approximations by the discontinuous Galerkin method for the biharmonic and Poisson equations. The methodology used for the indicators is based on the dual problem associated with the functional, which is known to generate the most effective indicators. The two main error indicators based on the dual problem, obtained for second order problems, are extended to fourth order problems. We also propose a third indicator for second and fourth order problems. The characteristics of the different indicators are studied for the localization of the elements with the greatest contributions of the error, and for the characterization of the regularity of the solutions, as well as their consequences on indicators efficiency. We propose an hp-adaptive strategy specific for goal-oriented error indicators. The performed numerical experiments show that the hp-adaptive strategy works properly, and that the use of hp-adapted approximation spaces turns out to be efficient to reduce the error with a lower number of degrees of freedom. Moreover, in the examples studied, a comparison of the quality of results for the different indicators shows that it may depend on the type of singularity and of the equation treated, showing the importance of having a wider range of indicators / Doutorado / Matematica Aplicada / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador: Elza Taeko Doi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Estudos da Linguagem / Made available in DSpace on 2018-08-14T21:24:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mukai_Yuki_D.pdf: 2076961 bytes, checksum: f7a8b72257e9219c46dd85274a57ebd2 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Esta pesquisa envolve a análise da interlíngua referente ao uso real das partículas gramaticais wa e ga na produção de textos escritos pelos alunos de língua japonesa como LE. Elegeram-se essas partículas, pois se observou que a maioria dos alunos tinha dificuldades em utilizar corretamente a partícula wa, marcadora de tópico, trocando-a comumente pela partícula ga, de caso nominativo, ou vice-versa. O principal objetivo desta pesquisa é, então, o de identificar e sistematizar o uso dessas partículas utilizadas pelos alunos, e verificar as tendências na aprendizagem das mesmas, além das hipóteses levantadas por eles, concernentes a esse uso, como estratégias de aprendizagem e de comunicação. Para isso, adotou-se a abordagem dos Estudos da Aquisição-Aprendizagem de LE/L2, envolvendo a Análise de Erros. No entanto, diferentemente do que propõe essa abordagem em termos estritos, realizou-se a análise tanto de "erros" quanto de "acertos", para se poder compreender melhor o processo de aprendizagem e a competência (extra-)linguística dos alunos num dado momento de aprendizagem. Como procedimento de análise, adotaram-se os métodos quantitativo e qualitativo. Na análise quantitativa, verificou-se que os alunos tendem a atribuir, de maneira geral, apenas uma função a cada partícula, ou seja, trata-se do processo de simplificação das regras gramaticais. Verificou-se, também, que os alunos do nível básico consideraram ga como marcadora de sujeito gramatical, enquanto que os alunos do nível intermediário apreenderam ga como marcadora de objeto direto. Essa atribuição de diferentes funções à partícula ga é uma das provas de que a interlíngua é flexível, dinâmica e se encontra em processo de transformação no qual os aprendizes levantam hipóteses sobre as regras gramaticais, socioculturais, pragmáticas da língua-alvo, testando-as, reformando-as e negociando o sentido. Revelou-se, também, que, de modo geral, eles utilizam wa e ga adequadamente no nível da frase. Por outro lado, os resultados da análise qualitativa, realizada à luz da dimensão do texto, desvendaram que eles não levaram em consideração a gramática do texto/discurso, preocupando-se simplesmente com a natureza sintática e morfológica do sintagma acoplado por wa ou ga. Uma vez que a escolha entre wa e ga depende, também, do fluxo do texto/discurso e da intenção do emissor, ga já não se limita apenas a "partícula de caso", mas é também discursiva e pragmaticamente utilizada para expressar efeitos significativos no texto/discurso, tal como wa. Ou seja, wa e ga são as "partículas de negociação discursivo-pragmática" na comunicação. Portanto, dos professores, espera-se uma reavaliação da partícula ga, definida nas gramáticas do japonês como mera indicadora de caso. No ensino-aprendizagem de LE/L2, além da gramática da língua proposta pelos teóricos, o conhecimento da "gramática da interlíngua" torna-se imprescindível, pois é esta última que se configura como alicerce da gramática pedagógica voltada aos aprendizes não-nativos. Sem consciência, não ocorre a aquisição, ou seja, o papel dos professores deve ser considerado como "desestabilizador" e "conscientizador" no ensino de LE/L2. / Abstract: This study involves the analysis of the interlanguage corresponding to the actual use of grammatical particles wa and ga in the production of texts written by students of Japanese as a Foreign Language (FL). Such particles were selected due to the observation that most students presented difficulties in using correctly wa, a topic marker, and commonly replaced it with ga, a marker of the nominative case, or vice versa. The main objective of this research is, thus, to identify and systematize the use of these particles by the students and verify the trends in the learning of such particles, and the hypotheses raised by the students concerning their use, both as communicative and learning strategies. With that in mind, the approach adopted was found in the Studies in FL/L2 (Second Language) Acquisition/Learning and involves Error Analysis. However, differently from what that approach proposes originally, analysis was conducted not only of the "wrong" choices, but also of "right" ones, so that one could reach a better understanding of the learning process and of the students' (extra-)linguistic competence at a given moment of their learning. Both the qualitative and quantitative methods were used as analysis procedure. In the quantitative analysis, it was found that students tend to attribute, in general, a single function to each particle, that is, the process of grammatical rule simplification is manifested. It was also found that basic level students consider ga a marker of the grammatical subject, while intermediate level students perceived ga as a direct object marker. Such attribution of different functions to the particle ga is evidence that interlanguage is flexible and dynamic, and involves a transformation process, in which learners raise hypotheses about grammatical, sociocultural and pragmatic rules of the target-language, test them and review them while negotiating meaning. It was also revealed that, in general, students use wa and ga adequately at sentence level. On the other hand, the results of the qualitative analysis, approached in the dimension of the text, reveal that they did not take into consideration the text/discourse grammar, only being concerned with the morphosyntactic nature of the syntagma adjoined to wa or ga. Since the choice between wa and ga also depends on the flow of the text/discourse and on the speaker's/writer's intention, ga is not limited only to the role of "case-indicative particle", but is also discursively and pragmatically used to express meaningful effects in the text/discourse, like wa is. In other words, wa and ga are the "particles for discursive-pragmatic negotiation" in communication. Therefore, one expects of teachers a reassessment of the particle ga, defined in Japanese grammars merely as indicative of case. In the teaching-learning of FL/L2, besides the grammar of the language proposed by theorists, knowledge of the "interlanguage grammar" becomes indispensable, for it is the latter that can be characterized as the foundation of the pedagogic grammar for non-native learners. Without awareness there is no acquisition, thus, the role of the FL/L2 teacher should be one of "destabilizer" and "awareness promoter". / Doutorado / Lingua Estrangeira / Doutor em Linguística Aplicada