Made available in DSpace on 2015-03-04T18:58:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 XavierMsc2014.pdf: 634165 bytes, checksum: 805b0a958b910d37233afe3e1eb19713 (MD5) Previous issue date: 2014-03-21 / A derivada topologica mede a sensibilidade de um dado funcional de forma em relacao a uma perturbacao singular infinitesimal no dominio, tal como a insercao de furos, inclusoes, termos fonte ou ate mesmo trincas. Este conceito relativamente novo tem sido utilizado com exito no tratamento de uma ampla gama de problemas. Neste trabalho, a derivada topologica e aplicada no contexto de otimizacao topologica de estruturas submetidas a pressao hidrostatica, levando em conta uma restricao de volume. Em particular, a expansao assintotica topologica da energia potencial total associada ao problema de elasticidade linear em estado plano de tensao ou deformacao, considerando como perturbacao topologica a nucleacao de uma inclusao circular com condicao de transmissao nao homogenea, e rigorosamente desenvolvida, o que representa a principal contribuicao deste trabalho. Fisicamente, tem-se uma pressao hidrostatica atuando sobre a interface da perturbacao topologica. O resultado obtido e entao utilizado para construir um algoritmo de otimizacao topologica baseado na derivada topologica associada, conjuntamente com o metodo de representacao do dominio por funcao level-set. Finalmente, sao apresentados alguns exemplos numericos. vii

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-09-25T15:37:17Z No. of bitstreams: 1 Tiene-Dissettacao.pdf: 10301534 bytes, checksum: 1bbdd0329f315edc2564176156c20ee3 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-09-25T15:37:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tiene-Dissettacao.pdf: 10301534 bytes, checksum: 1bbdd0329f315edc2564176156c20ee3 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-09-25T15:37:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tiene-Dissettacao.pdf: 10301534 bytes, checksum: 1bbdd0329f315edc2564176156c20ee3 (MD5) Previous issue date: 2015-03-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The main contributions of this dissertations are divided in two parts. The main goal of the first one is to investigate the efficiency of ranking techniques for tensor components in gender and facial expression (happiness versus neutral) experiments for classification and reconstruction problems in multilinear subspace learning. We will verify the consequences of ranking techniques in subspace learning through Fisher criterion, by estimating the covariance structure of the database and by using weights generated through separating hyperplanes, such as support vector machine (SVM) and linear discriminant analysis (LDA). The latter is named tensor discriminant principal component analysis (TDPCA). This analysis will be performed in the context of multilinear principal components analysis (MPCA) and concurrent subspace analysis (CSA), which are known techniques for multilinear subspace learning. The former follows the principal components analysis methodology, that centers the samples before the subspace learning computation while the latter performs the learning procedure using raw data. In the second part, we will analyze the influence of weights computed using SVM, LDA and Fisher criterion as a prior information to generate new tensor components in the context of MPCA. This new supervised subspace learning technique, named weighted MPCA (WMPCA), is combined with the ranking methods to re-orient weighted tensor components generating the WTDPCA subspaces. We apply the WMPCA and WTDPCA frameworks, for face image analysis. The results show the efficiency of WMPCA and WTDPCA subspaces to distinguish sample groups in classification tasks as well as some drawbacks between global and local patterns for reconstruction. We also address theoretical issues related to the connection between MPCA and CSA, as well as foundations in multilinear subspace learning problems; that is, the corresponding covariance structure and discriminant analysis. / As principais contribuições desta dissertação estão divididas em duas partes. O principal objetivo da primeira parte é investigar a eficiência das técnicas de ordenação para componentes tensoriais em experimentos de genero e expressão facial (felicidade contra neutra) para problemas de classificação e reconstrução em espaços multilineares. Nós verificaremos as consequências das técnicas de ordenação tensoriais via estrutura espectral dos dados, bem como usando pesos gerados através de hiperplanos de sepação, tais como SVM (support vector machine) e LDA (linear discriminant analysis), além de, do critério de Fisher. Esta análise foi realizada no contexto do MPCA (multilinear principal components analysis) e CSA (concurrent subspace analysis), as quais, são técnicas conhecidas na área de aprendizagem de subespaços multilineares. A primeira segue a metodologia do (PCA) (principal components analysis),que centraliza as amostras antes de computar o subespaço enquanto que a última realiza o procedimento de aprendizagem usando os dados brutos. Na segunda parte, nós analisamos a influência dos pesos computados usando SVM, LDA e critério de Fisher como uma informação a priori para gerar novas componentes tensoriais no contexto do MPCA. Esta nova técnica de aprendizagem supervisionada, que chamamos de WMPCA (weighted MPCA), é combinada com o método de ordenação para re-ordenar componentes tensoriais ponderadas computadas pelo WMPCA. Nós aplicamos a técnica combinada, denominada WTDPCA (weighted tensor discriminant principal components analysis), bem como o WMPCA, para análise de imagens de faces. Os resultados mostram a eficiência dos subespaços gerados para distinguir grupos de amostras em tarefas de classificação bem como questões inerentes a padrões globais e locais na reconstrução. Nós também abordamos aspectos teóricos relacionadas a conexão entre MPCA e CSA, bem como fundamentos relacionados a estrutura espectral e análise discriminante em problemas de aprendizagem multilineares.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-10-07T15:23:26Z No. of bitstreams: 1 TeseEduardoKrempserDaSilva.pdf: 3216403 bytes, checksum: 1c9a6669bd66c6ab34913d087cb25175 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-10-07T15:23:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseEduardoKrempserDaSilva.pdf: 3216403 bytes, checksum: 1c9a6669bd66c6ab34913d087cb25175 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-07T15:23:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseEduardoKrempserDaSilva.pdf: 3216403 bytes, checksum: 1c9a6669bd66c6ab34913d087cb25175 (MD5) Previous issue date: 2014-06-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In several situations, discontinuities and di_culties in the use of derivatives, as well as the presence of discrete or mixed design variables make the application of classic optimization methods less attractive. These dificulties suggest the application of population-based metaheuristics, and specially those with natural inspiration. Among them, we are interested in the so called Diferential Evolution (DE), which has obtained good results in the literature. Despite of the quality of solutions obtained by DE in several optimization problems, DE cannot be used when the solution evaluation involves a computational expensive simulation. Therefore, even considering the continuous improvement of computational power in recent decades with a cost reduction, the application of metaheuristics such as DE, is deficient in the mentioned cases due to the large number of evaluations/simulations required to obtain a solution. In this context, the application of metamodels, or surrogate models, together with metaheuristics has received a growing attention of researchers of several areas. The metamodels generate a computational model which is simpler to be used in parts of the optimization process, replacing the original model. Its construction is based in previously obtained simulation results during the current optimization process. This work presents a new application strategy of metamodels within DE, which allows for computational cost reduction, besides providing a mechanism to alleviate the user of the variant parameter definition, one of most important definitions in DE. The work presents also an evaluation of di_erent local approximation models used as metamodel in the proposed scheme. Finally, some improvements are proposed by means of Design of Experiments (DoE) techniques and the adaptive selection of metamodel parameters; the DoE are applied aiming for the best way to select the next points to be evaluation and, consequently, generating a better final solution with a lower cost. The other proposed use of Adaptive Operator Selection mechanism is to select the number of radial basis used in the Radial Basis Function Networks applied as metamodel. / Em várias situações de interesse, descontinuidades e dificuldades severas no uso de derivadas, bem como variáveis de projeto discretas ou mistas tornam a aplicação de métodos clássicos de otimização pouco atraentes. Essas dificuldades sugerem o emprego de meta-heurísticas populacionais, em especial as de inspiração natural. Dentre estas estamos interessados na chamada Evolução Diferencial (DE), que tem apresentado bons resultados na literatura. Apesar da qualidade das soluções obtidas pela aplicação da DE nos mais diversos problemas de otimização, seu uso mostra-se proibitivo quando a avaliacão de uma solução candidata envolve uma simulação computacionalmente cara. Portanto, mesmo considerando que se observa nas ultimas décadas um contínuo processo de evolução da capacidade de processamento e a redução de seu custo, a aplicação de meta-heurísticas, tais como a DE, ainda e deficiente para os casos de interesse devido ao grande número de avaliações/simulações necessárias para obtenção da solução. Nesse contexto, a aplicação de metamodelos em conjunto com meta-heurísticas tem recebido uma crescente atenção dos pesquisadores de diversas áreas. Os metamodelos fornecem um modelo computacionalmente mais simples a ser utilizado em parte do processo de otimização em substituição ao modelo original. Para sua construção vale-se dos resultados das simulações previamente realizadas durante o próprio processo de otimização. Este trabalho apresenta uma estratégia de aplicação de metamodelos na DE, o qual permite a redução do custo computacional envolvido, além de valer-se de um mecanismo capaz de evitar a seleção a priori, por parte do usuário, de um dos mais importantes parâmetros da DE, a variante a ser utilizada. O trabalho apresenta ainda uma avaliação do uso de diferentes modelos de aproximação local como metamodelos para o esquema proposto. Apresentam-se também aprimoramentos da proposta por meio da aplicação de técnicas de Desenho de Experimentos (DoE) e a seleção automática do parâmetro do metamodelo. O DoE é aplicado visando uma melhor seleção dos pontos a serem exatamente avaliados e, consequentemente, melhorando a solução final com um menor custo computacional. Uma outra proposta, que será apresentada no final do trabalho, utiliza um mecanismo de adaptação de operadores para a seleção do número de bases de função radial da Rede de Funções de Base Radial considerada como metamodelo ao final do trabalho.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-11-25T13:28:47Z No. of bitstreams: 1 dissertacao-aaron.pdf: 1893812 bytes, checksum: f036c76c3f4c1ba338a4e1075106ced6 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-11-25T13:29:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertacao-aaron.pdf: 1893812 bytes, checksum: f036c76c3f4c1ba338a4e1075106ced6 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-25T13:29:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao-aaron.pdf: 1893812 bytes, checksum: f036c76c3f4c1ba338a4e1075106ced6 (MD5) Previous issue date: 2015-11-04 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / The development of quantum algorithms is not a easy task. Elements such as entanglement and quantum paralelism, intrinsics to quantum computation, difficult this task. Quantum walks are crucial tools for development of algorithms, mainly search algorithms. There are many types of quantum walks: with coin toss, Szegedy's, using tessellation (grouping of vertices) and the continuous-time quantum walk. To extract statistics data of a quantum walk, we need to perform its simulation. In this work, we develped the simulator Hiperwalk, a new simulator of quantum walks in graphs of one and two dimension for the quantum walk with a coin toss and coinless using tessellation. The Hiperwalk allows the user to perform simulations of quantum walks in graphs using high performance computing (HPC), even though the user does not knowing parallel programming. The user can employ the parallel devices such as CPU, GPGPU and accelerators cards to speedup the overall process of the walk. / O desenvolvimento de algoritmos quânticos não é uma tarefa trivial. Elementos como emaranhamento e paralelismo quântico, intrínsecos à computação quântica, dificultam esta tarefa. As caminhadas quânticas são ferramentas cruciais para o desenvolvimento de algoritmos, principalmente algoritmos de busca. Existem na literatura vários tipos de caminhadas: com lançamento de moeda, de Szegedy, utilizando tesselagem (agrupamento de vértices) e a caminhada a tempo contínuo. Para extrair dados estatísticos de uma determinada caminhada quântica, necessitamos fazer sua simulação. Neste trabalho, desenvolvemos o simulador Hiperwalk, um novo simulador de caminhadas quânticas, em grafos de uma e duas dimensões para as caminhadas com moeda e sem moeda utilizando tesselagem. O Hiperwalk permite ao usuário efetuar simulações de caminhadas quânticas em grafos utilizando processamento de alto desempenho, mesmo que o usuário não saiba programação paralela. O usuário pode empregar os dispositivos de paralelismo como CPU, GPGPU e co-processadores para acelerar o processo geral da caminhada.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-11-25T16:47:47Z No. of bitstreams: 1 Tese (Iury_Igreja).pdf: 8846320 bytes, checksum: fd47a9c83cd8a2b8393741418c9a3962 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-11-25T16:48:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese (Iury_Igreja).pdf: 8846320 bytes, checksum: fd47a9c83cd8a2b8393741418c9a3962 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-25T16:48:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese (Iury_Igreja).pdf: 8846320 bytes, checksum: fd47a9c83cd8a2b8393741418c9a3962 (MD5) Previous issue date: 2015-06-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / In this thesis we propose stabilized hybrid finite elemento formulations to the Stokes and Darcy problems that preserve main properties of the Galerkin discontinuous methods associated with these problems. Moreover, combining these formulations we propose a stabilized hybrid finite element method for the Stokes-Darcy coupled problem. Lagrange multipliers are introduced to weakly impose continuity at the element interfaces giving rise to a global system involving only degrees-of-freedom associated with the multipliers. Knowing the multipliers, the quantities of interest are obtained from local problems that are solved at the element level. Different choices for the multipliers are evaluated for the Stokes and Darcy problems separately and for the Stokes-Darcy coupled problem. With proper choice of multipliers, Beavers-Joseph and Beavers-Joseph-Saffman interface conditions are naturally imposed. Through stabilization techniques hybrid finite element methods are generated with great flexibility in the choice of approximation spaces allowing, for example, the same order of approximations for all variables (velocity, pressure and multiplier). To validate the formulations of the Stokes, Darcy and Stokes-Darcy coupled problems several numerical experiments are performed to illustrate the flexibility and robustness of the proposed formulations and show optimal convergence rates. / Nesta tese propomos formula ções de elementos finitos híbridas estabilizadas para os problemas de Stokes e de Darcy que preservam as principais propriedades dos métodos de Galerkin descontínuo associados a estes problemas. Além disso, combinando estas formulações propomos um método de elementos finitos híbrido estabilizado para o problema de Stokes-Darcy acoplado. Multiplicadores de Lagrange são introduzidos para impor fracamente a continuidade nas interfaces dos elementos dando origem há um sistema global que envolve apenas graus de liberdade associados aos multiplicadores. Conhecidos os multiplicadores, as variáveis de interesse são obtidas através dos problemas locais que são resolvidos em nível de elemento. Diferentes escolhas para os multiplicadores são avaliadas para os problemas de Stokes e de Darcy isoladamente e para o problema acoplado Stokes-Darcy. Com uma adequada escolha dos multiplicadores, as condi ções de interface de Beavers-Joseph e Beavers-Joseph-Saffman são impostas naturalmente. Através de técnicas de estabiliza ção são gerados métodos de elementos finitos híbridos com grande flexibilidade na escolha dos espa os de aproxima ção. Permitindo-se, por exemplo, o uso de aproxima ções de mesma ordem para todas as variáveis (velocidade, pressão e multiplicador). Para validar as formula ções do problema de Stokes, de Darcy e de Stokes-Darcy acoplado são realizados vários experimentos numéricos que ilustram a flexibilidade e robustez das formula ›es propostas e mostram taxas ótimas de convergê ncia.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2016-11-09T13:52:23Z No. of bitstreams: 1 thesisPatriciaAraujoPereira.pdf: 3197542 bytes, checksum: 4965907833800a34d6a3b3b6d36503ad (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2016-11-09T13:52:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 thesisPatriciaAraujoPereira.pdf: 3197542 bytes, checksum: 4965907833800a34d6a3b3b6d36503ad (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-09T13:52:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thesisPatriciaAraujoPereira.pdf: 3197542 bytes, checksum: 4965907833800a34d6a3b3b6d36503ad (MD5) Previous issue date: 2015-11-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) / In this work a new multiscale computational model is developed to describe with accuracy the hydrodynamics in shale gas reservoirs. The multiscale model is constructed exploring the multimodal shale pore size distribution characterized by three distinct levels of porosity (nanopores, micropores and fractures) and four di erent length scales: nano, micro, meso and macro. At the nanoscale, gas adsorption in the organic matter is modeled using the Thermodynamics of Inhomogeneous Gases. Adsorbed gas and nanopres are homogenized forming the organic aggregates, which together with the inorganic phase (clay, calcite, quartz) and micropores constitute the porous medium at the microscale. Micropores are considered partially saturated by immobile water with dissolved and free gas movement ruled by Fickian di usion and Darcy's ow with higher apparent permeability induced by the slippage mechanism at the pore wall and Knudsen di usion. Mass exchange between free and dissolved gas phases is computed invoking local thermodynamical equilibrium with equality between gas fugacities in both phases. At the mesoscale, the multiphase system is treated as an overlaying continuum, forming the shale matrix, where ow takes place towards the hydraulic fracture network. The coupling between gas ow in shale matrix and fractures gives rise to the mesoscopic model. In order to construct the macroscopic model, information from the ner scales is transfered to coarser scales through a formal homogenization procedure based on asymptotic expansions together with a reduced dimension technique, where fractures are treated as (n􀀀1)-interfaces (n = 2; 3), with average properties computed accross fracture aperture. Such development leads to a macroscopic model characterized by a new pressure equation in the shale matrix coupled through a source term with the hydrodynamics of gas ow in the hydraulic fractures. Nano and micro models are explored to numerically reconstruct constitutive laws for the e ective parameters on the new pressure equation: hydraulic conductivity and storativity coe cient, the latter dependent on TOC (total organic content), water saturation, nano and micro porosities. The macroscopic model is discretized by the fi nite element method and numerical simulations of gas recovery processes using input data from existing formations are presented and compared with results found in the literature. / Neste trabalho desenvolvemos um novo modelo computacional multiescala para descrever com acurácia a hidrodinâmica em reservatórios de gás em folhelhos. O modelo multiescala é construido explorando a distribuição multimodal do folhelho, caracterizado por três niveis distintos de porosidade (nanoporos, microporos e fraturas) e quatro escalas díspares de comprimento: nano, micro, meso e macro. Na escala nanoscópica, a presença de gás adsorvido na mat_eria orgânica é modelada através da Termodinâmica de Gases Confinados. O gás adsorvido é homogeneizado com o sólido orgânico dando origem aos agregados de querogênio que juntamente com a fase inorgânica (argila, calcita e quartzo) e os microporos compõe as múltiplas fases do folhelho na microescala. Nos microporos, que se encontram parcialmente preenchidos por água imóvel, o gás se encontra sob duas formas: dissolvido na fase aquosa e livre, com movimentos regidos respectivamente por difusão Fickiana e pela lei de Darcy com permeabilidade aparente aumentada devido ao deslizamento das moléculas de gás nas paredes do sólido e pela difusão de Knudsen. A troca de massa entre o g_as livre e dissolvido na água é calculada postulando-se o equilíbrio termodinâmico local com igualdade entre as fugacidades do gás nas duas fases. Na mesoescala o sistema multifásico _e visto como um contínuo equivalente constituindo a matriz porosa, onde o gás percola durante a fase de produção em direção a rede de fraturas hidráulicas. O acoplamento entre as hidrodinâmicas na matriz e fraturas dá origem ao modelo mesoscópico. A transferência de informação proveniente das escalas inferiores para construção do modelo macroscópico é feita através de procedimento formal de homogeneização baseado em expansões assintóticas em conjunção com técnicas de redução de dimensão, onde as fraturas são tratadas como (n􀀀1)-interfaces (n = 2; 3), com propriedades médias computadas ao longo da sua abertura. O resultado dá origem a um novo modelo macroscópico caracterizado por uma nova equação da pressão na matriz, acoplada via termo de fonte a hidrodinâmica que governa a percolação monofásica do gás nas fraturas hidráulicas. Os modelos nano e micro são explorados para reconstruir numericamente as leis constitutivas dos parâmetros efetivos da equação da pressão: condutividade hidráulica e coeficiente de armazenamento, este ultimo dependente do TOC (total organic content), saturação da _água e porosidades nano e micro. O modelo macroscópico é discretizado pelo método dos elementos finitos e simulações numéricas dos processos de recuperação do metano utilizando dados de campos reais são apresentados e comparados com resultados da literatura.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2016-11-10T18:14:29Z No. of bitstreams: 1 thesis - Jair Agner Júnior.pdf: 1296115 bytes, checksum: 05d852ff855c073c25ef5d6737c04126 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2016-11-10T18:14:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 thesis - Jair Agner Júnior.pdf: 1296115 bytes, checksum: 05d852ff855c073c25ef5d6737c04126 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-10T18:14:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thesis - Jair Agner Júnior.pdf: 1296115 bytes, checksum: 05d852ff855c073c25ef5d6737c04126 (MD5) Previous issue date: 2016-03-17 / Unavailable / Neste trabalho foi desenvolvido um algoritmo para acompanhamento de múltiplos alvos em trajetórias tridimensionais. Esse tipo de algoritmo é cada vez mais utilizado em sistemas de navegação e vigilância civis e militares, permitindo o rastreamento de ameaças ou de alvos em tempo real. Sabe-se também que os modelos bidimensionais, de aviões civis em sistemas de controle de tráfego aéreo, mostram-se insuficientes para o tratamento de manobras tridimensionais, devido as consideráveis variações de altitude, presentes no acompanhamento de alvos militares. Entretanto, acompanhar uma grande quantidade de alvos é um processo complexo, o qual exige algoritmos de associação capazes de lidar com um grande volume de dados, com o elevado custo computacional, bem como com o uso de técnicas de filtragem lineares e não-lineares. O trabalho abrange modelos de dinâmica de voo que descrevem a evolução do estado de um alvo em trajetórias tridimensionais, tratado como objeto pontual, abordando o problema da incerteza do seu movimento. Para a estimativa da posição do alvo foi utilizado um estimador de Múltiplos Modelos, formado por bancos de filtros de Kalman com o auxílio das medidas efetuadas por um sensor. Dessa forma, foram adotados como estimadores de estado o Filtro de Kalman padrão e o Filtro de Kalman Estendido com integração através do filtro de sistemas híbridos de Múltiplos Modelos Interagentes (IMM). Com o objetivo de avaliar as metodologias de acompanhamento, foi desenvolvido, utilizando o software MATLAB, um gerador artificial de trajetórias, o qual atuou como ferramenta de simulação, permitindo avaliar diferentes métricas de desempenho. O mesmo possibilitou a geração de diversas trajetórias para alvos de modo a cobrir diversos tipos de manobras que podem ocorrer na realidade. Para o tratamento dos múltiplos alvos foi realizada a implementação paralela e para aceleradores (GPU). Além disso, o modelo desenvolvido permite contornar as limitações dos modelos bidimensionais, fornecendo um modelo dinâmico com nível de detalhamento capaz de representar bem essas manobras. Apesar desse detalhamento, a sua complexidade ainda viabiliza a implementação do filtro em sistemas reais, cuja necessidade de solução em tempo real é imprescindível. Para isso também utilizou-se de GPUs como ferramenta para a obtenção dessa solução no tempo adequado.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2016-12-13T16:05:44Z No. of bitstreams: 1 Thiago Tavares Magalhães - Estudo de configurações de modelos.pdf: 5946560 bytes, checksum: 7262f9bab0cb6698f3f33dc1183bf938 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2016-12-13T16:05:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Thiago Tavares Magalhães - Estudo de configurações de modelos.pdf: 5946560 bytes, checksum: 7262f9bab0cb6698f3f33dc1183bf938 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-13T16:06:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thiago Tavares Magalhães - Estudo de configurações de modelos.pdf: 5946560 bytes, checksum: 7262f9bab0cb6698f3f33dc1183bf938 (MD5) Previous issue date: 2016-03-02 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Optimization is a permanent subject for research, aiming to provide solutions that improve the utilization of resources and activities of various kinds. Due to the advances in distributed computational processing architectures, analysis and suggestion of parallelizable techniques for treatment of problems has been increasingly highlighted. Among them, the model known as ``island model'', which proposes the achievement of better optimized results in shorter execution time,and brings in a new set of parameters and possibilities, deserves special attention. Thus, this work presents interconnected sets of experiments and proposals that complement the literature concerning 1) the possibilities of model hybridization and the best strategies for hybridization, 2) the study of the parameter known as ``migration policy'' and its influence on diversification and exploitation, and 3) the applicability of the model and of the different implemented migration policies in the context of optimization aiming at several optima. In this way, this work joins the knowledge from the literature and experiments and suggestions that are not founded in previous researches. From these results it is expected that new implementations or applications of island hybrid models for optimization via metaheuristics, aiming at one or more optima, can be more efficiently developed. / A otimização é tema constante de estudo, visando prover soluções que melhorem o aproveitamento de recursos ou atividades de inúmeras naturezas. Com o avanço das arquiteturas distribuídas de processamento computacional, a análise e a sugestão de técnicas paralelizáveis para a resolução de problemas tem recebido cada vez mais destaque. Dentre estas, destaca-se o modelo conhecido como "modelo de ilhas", que propõe a obtenção de resultados mais otimizados em menor tempo de execução, trazendo consigo um novo conjunto de parâmetros e de possibilidades. Assim, este trabalho traz conjuntos interligados de experimentos e propostas que complementam a literatura sobre 1) possibilidades de hibridização do modelo e melhores estratégias de hibridização, 2) o estudo do parâmetro conhecido como ``política de migração'' e as suas influências com respeito à diversificação e especificação e 3) a aplicabilidade do modelo e das diferentes políticas de migração testadas no contexto da otimização visando vários ótimos. Dessa forma, este trabalho alia o conhecimento da literatura a experimentos e sugestões não encontrados em trabalhos anteriores. A partir destes resultados espera-se que novas implementações ou aplicações de modelos de ilha híbridos para otimização via meta-heurísticas, visando um ou vários ótimos, possam ser desenvolvidos de maneira mais eficiente.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2017-03-15T13:30:02Z No. of bitstreams: 1 METODOS MISTOS HIBRIDIZADOS DESCONTINUOS_GALERKIN PARA PROBL.pdf: 3821530 bytes, checksum: 754f3c0de23e288004ab772cbd7d5865 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2017-03-15T13:30:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 METODOS MISTOS HIBRIDIZADOS DESCONTINUOS_GALERKIN PARA PROBL.pdf: 3821530 bytes, checksum: 754f3c0de23e288004ab772cbd7d5865 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-15T13:30:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 METODOS MISTOS HIBRIDIZADOS DESCONTINUOS_GALERKIN PARA PROBL.pdf: 3821530 bytes, checksum: 754f3c0de23e288004ab772cbd7d5865 (MD5) Previous issue date: 2015-01-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Both fitted and unfitted mixed hybrid discontinuous Galerkin (MHDG) finite element methods are proposed in this thesis to solve elliptic interface problems, providing high-order accuracy and computational efficiency. For the fitted case, the problems can be solved directly by the classical MHDG. For the unfitted case, we use broken base functions (unnecessary to satisfy the interface jump conditions) to those elements which are cut by interface. Unlike the immersed interface finite element methods (IIFEM), the two interface jumps are enforced weakly on the MHDG variational formulations. So, our unfitted MHDG can be applied more easily than IIFEM to general cases when the exact jump base function cannot be constructed. Numerical results on convergence and sensitivities of both interface location and different diffusion of the proposed methods are presented and discussed. Numerical analysis of the fitted MHDG method for diffusion interface problem is also given. / Métodos de elementos finitos de Galerkin descontínuo mistos hibridizados (MHDG) fitted e unfitted são propostos nesta tese para resolver problemas elípticos de interface, proporcionando alta ordem de precisão e eficiência computacional. Para o caso fitted, os problemas podem ser resolvidos diretamente pelas formulações clássicas de MHDG. Para o caso unfitted, utilizamos funções bases quebradas (não necessariamente satisfazendo as condições de salto na interface) naqueles elementos que são cortados pela interface. A diferença do método de elementos finitos immersed interface (IIFEM), as duas condições de salto são impostas de forma fraca nas formulações variacionais MHDG. Então, nosso método unfitted MHDG pode ser aplicado mais facilmente do que IIFEM para casos gerais quando a função base com salto não pode ser construída. Resultados numéricos de convergência e sensibilidades para locação da interface e diferentes difusões são apresentados e discutidos. A análise numérica do método fitted MHDG para o problema de difusão com interface é também apresentada.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2017-05-04T12:19:21Z No. of bitstreams: 1 Marlo Moesia Barroso - Dissertação de Mestrado - LNCC.pdf: 8491976 bytes, checksum: 16499e3980c0a072d1c5d664cf6a15b4 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2017-05-04T12:19:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Marlo Moesia Barroso - Dissertação de Mestrado - LNCC.pdf: 8491976 bytes, checksum: 16499e3980c0a072d1c5d664cf6a15b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-04T12:19:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marlo Moesia Barroso - Dissertação de Mestrado - LNCC.pdf: 8491976 bytes, checksum: 16499e3980c0a072d1c5d664cf6a15b4 (MD5) Previous issue date: 2017-04-07 / This work stablishes the principles, definitions and properties that allow recursive functions creation using binary operations acting on the elements of sequences. The methodology is developed in the domain of algebraic structures (semigroups, commutative groups and rings), which will demonstrate the potential of these operations to address issues in Elementary Algebra, Number Theory and Abstract Algebra fields. As a consequence of this approach, it is obtained an algebraic structure that allows to create operations similar to the ones that can be conceived through usual products and summations, however, more generic. Thus, it will be possible to address issues involving successive operations with integer domain following a general methodology, where the rules are derived from the basic elements of the presented theory. To highlight the potential of the developed generalization, applications will be shown in the representation of binomial numbers and their possible extensions. Finally, in order to prove the applicability of the new methodology, comparisons were made with results from the literature. / Neste trabalho são estabelecidos os princípios, definições e propriedades que possibilitam criar funções recursivas utilizando operações binárias atuando sobre os elementos de sequências . A metodologia é desenvolvida no domínio das estruturas algébricas tradicionais (semigrupos, grupos comutativos e anéis), o que permitirá demonstrar o potencial destas operações para a solução de questões nos campos da Álgebra Elementar, Teoria dos Números e Álgebra Abstrata. Como consequência deste estudo obtém-se aqui uma estrutura algébrica que permite criar operações semelhantes às que podem ser concebidas através de produtórios e somatórios usuais, porém mais genéricas. Assim, será possível tratar questões que envolvem operações sucessivas com domínio inteiro seguindo uma metodologia geral, onde as regras são derivadas a partir dos elementos básicos da teoria. Para destacar o potencial da generalização desenvolvida, serão apresentadas aplicações na representação dos números binomiais e suas possíveis extensões . Para comprovar a aplicabilidade da nova metodologia, foram feitas comparações com resultados da literatura.