Este trabalho tem como principal objetivo estudar as constantes que aparecem em desigualdades relacionadas a operadores setoriais e suas potências fracionárias. Demonstramos que tais constantes dependem essencialmente do setor e da constante na desigualdade do resolvente associados ao operador. Como uma aplicação desses resultados, fornecemos uma prova alternativa para a limitação uniforme dos atratores de uma classe de problemas parabólicos semilineares obtidos por perturbação suave de um domínio. / This work has as main purpose to study the constants that appear in inequalities related to sectorial operators and their fractional powers. We show that these constants depend essentially on the sector and the constant in the resolvent inequality associated with the operator. As an application of these results, we provide an alternative proof for the uniform bound of the attractors of a class of semilinear parabolic problems obtained by smooth perturbation of a domain.

Neste trabalho estudamos um problema parabólico e um problema hiperbólico que não admitem unicidade de solução. Após garantir a existência de solução para cada um desses problemas, analisamos o comportamento assintótico de suas soluções por meio da teoria do atrator de trajetórias. Nossos resultados principais demonstram, sob hipóteses apropriadas, a semicontinuidade superior das famílias de atratores de trajetórias quando o coeficiente de difusão é grande. / In this work we study a parabolic problem and a hyperbolic problem that not admit uniqueness of solution. After to ensure existence of solution for each of these problems, we analyze the asymptotic behavior of their solutions by means of the theory of trajectory attractors. Our main results demonstrate, under appropriate assumptions, the upper semicontinuity of families of trajectory attractors when the diffusion coefficient is large.

Este trabalho tem como principal objetivo estudar as constantes que aparecem em desigualdades relacionadas a operadores setoriais e suas potências fracionárias. Demonstramos que tais constantes dependem essencialmente do setor e da constante na desigualdade do resolvente associados ao operador. Como uma aplicação desses resultados, fornecemos uma prova alternativa para a limitação uniforme dos atratores de uma classe de problemas parabólicos semilineares obtidos por perturbação suave de um domínio. / This work has as main purpose to study the constants that appear in inequalities related to sectorial operators and their fractional powers. We show that these constants depend essentially on the sector and the constant in the resolvent inequality associated with the operator. As an application of these results, we provide an alternative proof for the uniform bound of the attractors of a class of semilinear parabolic problems obtained by smooth perturbation of a domain.

In this work we study rate of convergence of attractors for parabolic equations. We consider various types of problems where the diffusion coefficient has varied profiles: large diffusion, localized large diffusion and large diffusion except in the neighborhood of a point where it becomes small. In all cases we obtain a singular perturbation where a rate of convergence of attractors is obtained. / Neste trabalho estudamos taxa de convergência de atratores para equações parabólicas. Consideramos vários tipos de problemas onde o coeficiente de difusão apresenta perfís variados: difusão grande, difusão grande localizada e difusão grande exceto na vizinhança de um ponto onde ela torna-se pequena. Em todos os casos consideramos perturbações singulares e uma taxa de convergência para os atratores é obtida.

In this work we study rate of convergence of attractors for parabolic equations. We consider various types of problems where the diffusion coefficient has varied profiles: large diffusion, localized large diffusion and large diffusion except in the neighborhood of a point where it becomes small. In all cases we obtain a singular perturbation where a rate of convergence of attractors is obtained. / Neste trabalho estudamos taxa de convergência de atratores para equações parabólicas. Consideramos vários tipos de problemas onde o coeficiente de difusão apresenta perfís variados: difusão grande, difusão grande localizada e difusão grande exceto na vizinhança de um ponto onde ela torna-se pequena. Em todos os casos consideramos perturbações singulares e uma taxa de convergência para os atratores é obtida.

Thesis (MSc (Computer Science))-- University of Stellenbosch, 2001. / ENGLISH ABSTRACT: This thesis explores the use of neural networks for predicting difficult, real-world time series. We first establish and demonstrate methods for characterising, modelling and predicting well-known systems. The real-world system we explore is seismic event data obtained from a South African gold mine. We show that this data is chaotic. After preprocessing the raw data, we show that neural networks are able to predict seismic activity reasonably well. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Hierdie tesis ondersoek die gebruik van neurale netwerke om komplekse, werklik bestaande tydreekse te voorspel. Ter aanvang noem en demonstreer ons metodes vir die karakterisering, modelering en voorspelling van bekende stelsels. Ons gaan dan voort en ondersoek seismiese gebeurlikheidsdata afkomstig van ’n Suid-Afrikaanse goudmyn. Ons wys dat die data chaoties van aard is. Nadat ons die rou data verwerk, wys ons dat neurale netwerke die tydreekse redelik goed kan voorspel. / Integrated Seismic Systems International

Este trabalho investiga a influência da quantização em sistemas de controle em rede. São tratados problemas de estabilidade e estabilização de sistemas lineares de tempo discreto envolvendo quantização finita nas entradas da planta controlada, considerando dois tipos de quantizadores: os uniformes e os logarítmicos. Como consequência da quantização finita, ocorrem também efeitos de saturação e zonamorta dos sinais de entrada. Tais comportamentos não-lineares são considerados explicitamente na análise. Para plantas instáveis, o objetivo é estimar a região onde os estados estarão confinados em regime permanente. Esta região, denominada atrator dos estados, é estimada por meio de um conjunto elipsoidal. Ao mesmo tempo, determina-se um conjunto elipsoidal de condições iniciais admissíveis, para o qual se garante a convergência das trajetórias para o atrator em tempo finito. Primeiramente, esses conjuntos são determinados para o caso de um controlador dado e, posteriormente, sintetiza-se um controlador que minimiza o atrator. Em se tratando de plantas estáveis, investiga-se como o desempenho dinâmico é afetado pela quantização. Para tanto, utiliza-se como critério o coeficiente de decaimento exponencial que é garantido para o sistema. Nesta parte, excluem-se os comportamentos na região de saturação e na região da zona-morta. Primeiramente, o coeficiente de decaimento garantido é estimado para um sistema com controlador dado. Neste caso, faz-se uma análise de degradação de desempenho induzida pela quantização com relação ao comportamento do sistema em malha fechada sem quantização. Posteriormente, sintetiza-se um controlador que minimiza este coeficiente na presença da quantização. Na obtenção dos resultados, utilizam-se condições de setor respeitadas pelas não linearidades e formulam-se os problemas na forma de inequações matriciais que podem ser resolvidas a partir de problemas de otimização baseados em LMIs. / This work investigates the in uence of quantization over networked control systems. At rst, we tackle stability and stabilization problems of discrete-time linear systems involving nite quantization on the input of the controlled plant, considering two kinds of quantizers: uniform and logarithmic. As a consequence of the nite quantization, saturation and dead-zone e ects on the input signals are also present. These non-linear behaviors are explictly considered in the analysis. For unstable plants, the objective is to estimate the region where the states will be ultimately bounded. This region, which we call the attractor of the states, is estimated through an ellipsoidal set. Simultaneously, we determine an ellipsoidal set of admissible initial conditions, for which the trajectories will converge to the attractor in nite time. At rst, the sets are determined for the case where the controller is given and, in the sequel, a controller that minimizes the attractor is designed. When dealing with stable plants, we investigate how the dynamic performance is a ected by the quantization. To do that, we use as criterion the exponential decay rate which is guaranteed for the system. At this point, we exclude the behaviour in the saturation and deadzone regions. At rst, the guaranteed decay rate is estimated for a system where the controller is given. In this case, we analyze the deterioration of the performance in uenced by the quantization, compared to the behavior of the closed-loop system without quantization. In the sequel, a controller that minimizes that rate in the presence of quantization is designed. To obtain the results, we use sector conditions which are respected by the nonlinearities and we state the problems as matrix inequalities which can be solved using LMI-based optimization problems.

Este trabalho é dedicado ao estudo do comportamento a longo prazo de uma classe de equações viscoelásticas não lineares com memória, da forma |\'upsilon IND. t\'| POT. ho\' \'upsilon IND. tt\' - DELTA \'upsilon\' - \'DELTA upsilon IND. tt\' + \'INT. SUP. t INF. \\tau\' upsilon (t- s) \'DELTA epsilon\' (s) ds = h, \'\\tau\' > 0, definida num domínio limitado de \'R POT. N\'. Tal classe de problemas foi estudada por diversos autores desde 2001, com \'\\tau = 0. Os resultados existentes são principalmente devotados à existência de soluções globais, decaimento da energia, com ou sem dissipações adicionais, existência com dados pequenos, entre outros. Entretanto, a questão da unicidade de soluções e existência de atratores globais não foram discutidas em trabalhos anteriores. No presente trabalho, apresentamos resultados de unicidade e existência de atratores globais para essa classe de problemas num contexto mais geral, incluindo o caso em que \'\\tau\' = -\'INFINITO\'. Além disso, incluímos um problema complementar, de quarta ordem onde estudamos a existência de atratores exponenciais / This work is concerned with the long-time behaviour of a class nonlinear viscoelastic equations of the form |\'upsilon IND. t\'| POT. ho\' \'upsilon IND. tt\' - DELTA \'upsilon\' - \'DELTA upsilon IND. tt\' + \'INT. SUP. t INF. \\tau\' upsilon (t- s) \'DELTA epsilon\' (s) ds = h, \'ho\' > 0, defined in a bounded domain of \'R POT. N\'. Such class of problems was studied by several authors since 2001, with \'\\tau\' = 0. Existing results are mainly devoted to global existence, energy decay, with or without additional dampings, existence with small data, among others. However, uniqueness and existence of global attractors were not considered previously. In the present work, we establish some results on the uniqueness of solutions and existence of global attractors in a more general setting, including \'\\tau\' = - \'INFINITY\'. In addition, we have added a second problem concerned with a fourth order equation where we study the existence of exponential attractors

Este trabalho investiga a influência da quantização em sistemas de controle em rede. São tratados problemas de estabilidade e estabilização de sistemas lineares de tempo discreto envolvendo quantização finita nas entradas da planta controlada, considerando dois tipos de quantizadores: os uniformes e os logarítmicos. Como consequência da quantização finita, ocorrem também efeitos de saturação e zonamorta dos sinais de entrada. Tais comportamentos não-lineares são considerados explicitamente na análise. Para plantas instáveis, o objetivo é estimar a região onde os estados estarão confinados em regime permanente. Esta região, denominada atrator dos estados, é estimada por meio de um conjunto elipsoidal. Ao mesmo tempo, determina-se um conjunto elipsoidal de condições iniciais admissíveis, para o qual se garante a convergência das trajetórias para o atrator em tempo finito. Primeiramente, esses conjuntos são determinados para o caso de um controlador dado e, posteriormente, sintetiza-se um controlador que minimiza o atrator. Em se tratando de plantas estáveis, investiga-se como o desempenho dinâmico é afetado pela quantização. Para tanto, utiliza-se como critério o coeficiente de decaimento exponencial que é garantido para o sistema. Nesta parte, excluem-se os comportamentos na região de saturação e na região da zona-morta. Primeiramente, o coeficiente de decaimento garantido é estimado para um sistema com controlador dado. Neste caso, faz-se uma análise de degradação de desempenho induzida pela quantização com relação ao comportamento do sistema em malha fechada sem quantização. Posteriormente, sintetiza-se um controlador que minimiza este coeficiente na presença da quantização. Na obtenção dos resultados, utilizam-se condições de setor respeitadas pelas não linearidades e formulam-se os problemas na forma de inequações matriciais que podem ser resolvidas a partir de problemas de otimização baseados em LMIs. / This work investigates the in uence of quantization over networked control systems. At rst, we tackle stability and stabilization problems of discrete-time linear systems involving nite quantization on the input of the controlled plant, considering two kinds of quantizers: uniform and logarithmic. As a consequence of the nite quantization, saturation and dead-zone e ects on the input signals are also present. These non-linear behaviors are explictly considered in the analysis. For unstable plants, the objective is to estimate the region where the states will be ultimately bounded. This region, which we call the attractor of the states, is estimated through an ellipsoidal set. Simultaneously, we determine an ellipsoidal set of admissible initial conditions, for which the trajectories will converge to the attractor in nite time. At rst, the sets are determined for the case where the controller is given and, in the sequel, a controller that minimizes the attractor is designed. When dealing with stable plants, we investigate how the dynamic performance is a ected by the quantization. To do that, we use as criterion the exponential decay rate which is guaranteed for the system. At this point, we exclude the behaviour in the saturation and deadzone regions. At rst, the guaranteed decay rate is estimated for a system where the controller is given. In this case, we analyze the deterioration of the performance in uenced by the quantization, compared to the behavior of the closed-loop system without quantization. In the sequel, a controller that minimizes that rate in the presence of quantization is designed. To obtain the results, we use sector conditions which are respected by the nonlinearities and we state the problems as matrix inequalities which can be solved using LMI-based optimization problems.

Neste trabalho estudamos problemas de reação difusão em domínios unidimensionais que surgem de materiais compostos e obtemos resultados comparando os fluxos do problema original e do problema limite quando a difusão fica muito grande em partes do domínio. Provamos que os autovalores e autofunções do operador linear ilimitado associado à equação limite têm a propriedade de Sturm Liouville e provamos que as soluções do problema de reação difusão têm a propriedade do decrescimento do número de zeros ao longo do tempo. Estes resultados são usados para provar que as variedades instável e estável de pontos de equilíbrios são genericamente transversais e que o fluxo no atrator para o problema de reação difusão é genericamente estruturalmente estável. Estes fatos permitem obter a equivalência topológica dos fluxos restritos aos atratores dos problemas original e seu problema limite. / In this work we study some reaction-difusion problems in one dimensional domains that arise from composite materials. We obtain some results comparing the flux of the original problem and the flux of the limit problem when the difusion becomes large on parts of the physical domain. We prove that the eigenvalues and eigenfunctions of the linear unbounded operator associated with the equation have the Sturm Liouville property and also that the solutions of the reaction difusion equation have the property that the zeros do not increase with time. These results are used to obtain that the stable and unstable manifolds of equilibrium points are generically transversal and that the flux on the attractor for the reaction difusion problem is generically structurally stable. Using this we are able to prove the topological equivalence of the fluxs restricted to the attractors of the original and the limit problem.