Orientador: Paulo Leandro Dattori da Silva / Banca: Juliana Conceição Precioso Pereira / Banca: Evandro Raimundo Silva / Resumo: Não disponível / Abstract: Not available / Mestre

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:02:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 UBIRAJARA JOSe GAMA DE CASTRO.pdf: 516477 bytes, checksum: c0a8c62202b2da19be1a2dc69a29e416 (MD5) Previous issue date: 2011-02-24 / The main goal of this work is to study the behavior of Discontinuous Vector Fields in a neighborhood of a tipical singularity (tangency) using for this the regularization process developed by Teixeira and Sotomayor [9] and, using also, some technics of the Geometric Singular Perturbation Theory [2]. / O principal objetivo deste trabalho é estudar o comportamento numa vizinhança de uma singularidade típica (tangência) dos campos vetoriais descontínuos utilizando o processo de regularização desenvolvido por Teixeira e Sotomayor [9] e perturbações singulares [2].

Orientador : Marco Antonio Teixeira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-03T03:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MirandaJunior_GastaoFlorencio_M.pdf: 1897974 bytes, checksum: abce4ae30e057acb1723ff3a8363217e (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Neste trabalho apresentamos um estudo de singularidades de certas classes de campos ve-toriais no IRn. O objetivo principal é estudar o comportamento da dinâmica do sistema em IR3 em torno de certas singularidades degeneradas, apresentando, suas formas normais, desdobramentos e diagramas de bifurcação. lnterações entre certas bifurcações elementares (sela-nó, transcrítica, pitchfork, histereses) com a bifurcação Hopf, também serão analizadas. As ferramentas principais utilizadas são a teoria de formas normais de Poincaré-Birkhoff e o método de redução de Liapunov-Schmidt do domínio de definição do sistema. Ressalta-mos que desenvolvemos também um algoritmo computacional eficiente que permite deduzir formalmente formas normais de singularidades de campos de vetores / Abstract: In this dissertation singularities of certain classes of vector fields in lRn are studied. The main goal is to study the behavior of the local dynamics around degenerate singularities. Normal forms, unfoldings and interactions between certain elementary bifurcations (saddle-node, transcritical, pitchfork and histeresis) and Hopf bifurcation are presented. Poincaré-Birkhoff normal form theorem and Liapunov-Schmidt reduction are fundamental tools, in our approach. We also developed an efficient computational algorithm which allows to obtain the required normal forms / Mestrado / Mestre em Matemática

Orientador : Marco Antonio Teixeira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-07-31T23:04:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_MauricioFirminoSilva_M.pdf: 11367150 bytes, checksum: 32129aeeffe60fe64bce50950f7bd807 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Neste trabalho é desenvolvido um estudo sobre Sistemas Dinâmicos Reversíveis em JR.4. O objetivo deste trabalho é analisar as propriedades de tais sistemas e classificar as singularidades simétricas de campos reversíveis através de sua parte linear utilizando formas normais convenientes. Além disso, centramos atenção ao estudo de famílias a 1- parâmetro de campos reversíveis, dando ênfase à existência de órbitas homoclínicas. As formas normais utilizadas serão importantes na última parte do trabalho, onde dedicamos atenção especial à procura de órbitas homoclínicas para os sistemas acima citados, além da persistência dessas órbitas em sistemas perturbados. Além disso, discutimos a consequência dinâmica que a presença de certas órbitas homoc1ínicas causam ao fluxo de sistemas cuja linearização pertencem às referidas regiões / Abstract: In this work a geometric approach of Reversible Dynamical Systems is done. Our main purpose is to classify the symmetric properties of Reversible vector fields by means of the exhibition of efficient normal forms. Moreover, a study of occurrence of homoclinic orbits is also performed. / Mestrado / Mestre em Matemática

[pt] Campos vetoriais representam um papel principal em diversas aplicações científicas. Eles são comumente gerados via simulações computacionais. Essas simulações podem ser um processo custoso, dado que em muitas vezes elas requerem alto tempo computacional. Quando pesquisadores desejam quantificar a incerteza relacionada a esse tipo de aplicação, costuma-se gerar um conjunto de realizações de campos vetoriais, o que torna o processo ainda mais custoso. A Decomposição de Helmholtz-Hodge é uma ferramenta útil para a interpretação de campos vetoriais uma vez que ela distingue componentes conservativos (livre de rotação) de componentes que preservam massa (livre de divergente). No presente trabalho, vamos explorar a aplicabilidade de tal técnica na análise de incerteza de campos vetoriais 2D. Primeiramente, apresentaremos uma abordagem utilizando a Decomposição de Helmholtz-Hodge como uma ferramenta básica na análise de conjuntos de campos vetoriais. Dado um conjunto de campos vetoriais epsilon, obtemos os conjuntos formados pelos componentes livre de rotação, livre de divergente e harmônico, aplicando a Decomposição Natural de Helmholtz- Hodge em cada campo vetorial em epsilon. Com esses conjuntos em mãos, nossa proposta não somente quantifica, por meio de análise estatística, como cada componente é pontualmente correlacionado ao conjunto de campos vetoriais original, como também permite a investigação independente da incerteza relacionado aos campos livre de rotação, livre de divergente e harmônico. Em sequência, propomos duas técnicas que em conjunto com a Decomposição de Helmholtz-Hodge geram, de forma estocástica, campos vetoriais a partir de uma única realização. Por fim, propomos também um método para sintetizar campos vetoriais a partir de um conjunto, utilizando técnicas de Redução de Dimensionalidade e Projeção Inversa. Testamos os métodos propostos tanto em campos sintéticos quanto em campos numericamente simulados. / [en] Vector field plays an essential role in a large range of scientific applications. They are commonly generated through computer simulations. Such simulations may be a costly process because they usually require high computational time. When researchers want to quantify the uncertainty in such kind of applications, usually an ensemble of vector fields realizations are generated, making the process much more expensive. The Helmholtz-Hodge Decomposition is a very useful instrument for vector field interpretation because it traditionally distinguishes conservative (rotational-free) components from mass-preserving (divergence-free) components. In this work, we are going to explore the applicability of such technique on the uncertainty analysis of 2-dimensional vector fields. First, we will present an approach of the use of the Helmholtz-Hodge Decomposition as a basic tool for the analysis of a vector field ensemble. Given a vector field ensemble epsilon, we firstly obtain the corresponding rotational-free, divergence-free and harmonic component ensembles by applying the Natural Helmholtz-Hodge Decomposition to each1 vector field in epsilon. With these ensembles in hand, our proposal not only quantifies, via a statistical analysis, how much each component ensemble is point-wisely correlated to the original vector field ensemble, but it also allows to investigate the uncertainty of rotational-free, divergence-free and harmonic components separately. Then, we propose two techniques that jointly with the Helmholtz-Hodge Decomposition stochastically generate vector fields from a single realization. Finally, we propose a method to synthesize vector fields from an ensemble, using both the Dimension Reduction and Inverse Projection techniques. We test the proposed methods with synthetic vector fields as well as with simulated vector fields.

We are interested in studying an involutive system defined by a closed non-exact 1-form on a closed and orientable surface. Here we present a necessary condition for the global solvability of this system. We also make some particular constructions of globally solvable systems that motivate the equivalence between the global solvability and the necessary condition, for two cases involving 1-forms of the Morse type, namely, when the surface is the bitorus or when the 1-form is generic / Nosso interesse é estudar um sistema involutivo definido por uma 1-forma fechada e não-exata em uma superfície fechada e orientável. Apresentamos aqui uma condição necessária para a resolubilidade global desde sistema. Nós também construímos exemplos de sistemas globalmente resolúveis que nos permitiram fornecer a equivalência entre a resolubilidade global e a condição necessária, para dois casos envolvendo 1-formas do tipo Morse: quando a superfície é o bitoro ou quando a 1-forma é genérica

Neste trabalho propomos uma nova maneira de visualizar campos vetoriais, dados de considerável importância em vários ramos da ciência. Fizemos uma revisão bibliográfica sobre segmentação de campos vetoriais e desenvolvemos nosso próprio método. Neste método são extraídas informações do campo e, de distribuições de frequências dos dados coletados são formados vetores multidimensionais. Esses vetores são projetados em duas dimensões e os agrupamentos destes pontos são utilizados para formar a segmentação do campo original. Os profissionais que fazem uso de ferramentas de visualização científica possuem, em geral, informações relevantes sobre o domínio do campo vetorial, mas essa informação é raramente aproveitada nas técnicas de segmentação. A técnica desenvolvida permite que o usuário interaja com os resultados, de maneira intuitiva, corrigindo e explorando a segmentação usando seu próprio conhecimento. Como contribuições desta pesquisa podemos citar o mecanismo de interação com o usuário para o auxílio da segmentação e uma nova maneira para representar os dados colhidos de campos vetoriais em dimensão alta / In this research we introduce a novel method for visualizing vector fields, data of considerable importance in several branches of science. We did a literature review targeting vector fields and developed our own method. In this method information is extracted from the field and, from frequency distributions of the collected data multidimensional vectors are created. These vectors are projected in two dimensions and clusters of these points are used to form a segmentation of the original field. The professionals that make use of scientific visualization tools have, in general, relevant information about the domain of the vector field, but this information is rarely exploited by segmentation techniques. The developed technique allows the user to interact with the results, intuitively, exploring and correcting the segmentation using his own knowledge. As contributions of this research include the mechanism of interaction with the user to aid the segmentation and a new method to represent the collected data from vector fields in high dimension

[pt] A regularidade de Catelnuovo-Munford r de uma variedade V contida no espaço projetivo P, n, k é um limite superior para o grau das hipersuperfícies que definem V. Neste trabalho damos uma cota superior para r quando V é uma curva aritmeticamente Cohen-Macaulay e subcanônica que é invariante por um campo vetorial sobre o espaço projetivo P, n, k (com coeficientes em um fibrado de retas), sob certas condições no corpo k. Além disso, damos uma cota superior para r (ou ainda, para o grau de V), quando V é uma hipersuperfície solução de um campo de Pfaff de posto 1 sobre o espaço projetivo P, n, k, sob certas condições no corpo k. Estes limites obtidos são generalizações do limite dado por E. Esteves em [17]. / [en] The Castelnuovo-Mumford regularity r of the variety V contained in a projective space P, n, k is an upper bound for the degrees of the hypersurfaces necessary to cut out V. In this work we give a bound for r when V is an arithmetically Cohen-Macaulay and sub-canonical curve which is invariant by a vector field on projective space P, n, k with coefficients in an invertible sheaf, under some conditions on the field k. Furthermore, we give a bound for r (i.e.for the degree of the V) when V is a hypersurface solution of the Pfaff equation of the rank 1, under some conditions on the field k. In both limits we consider the positions of the singularities of the V. These limits are the generalizations of the bounds given by E. Esteves in [17].

We are interested in studying an involutive system defined by a closed non-exact 1-form on a closed and orientable surface. Here we present a necessary condition for the global solvability of this system. We also make some particular constructions of globally solvable systems that motivate the equivalence between the global solvability and the necessary condition, for two cases involving 1-forms of the Morse type, namely, when the surface is the bitorus or when the 1-form is generic / Nosso interesse é estudar um sistema involutivo definido por uma 1-forma fechada e não-exata em uma superfície fechada e orientável. Apresentamos aqui uma condição necessária para a resolubilidade global desde sistema. Nós também construímos exemplos de sistemas globalmente resolúveis que nos permitiram fornecer a equivalência entre a resolubilidade global e a condição necessária, para dois casos envolvendo 1-formas do tipo Morse: quando a superfície é o bitoro ou quando a 1-forma é genérica

A primeira parte deste trabalho é dedicada ao estudo de sistemas dinâmicos contínuos e discretos bidimensionais com um único ponto de equillíbrio que é do tipo sela hiperbólica. No caso contínuo, obtemos condições sufiientes para que um campo vetorial planar seja topologicamente equivalente à sela linear L(x; y) = (-x; y). No caso em que o campo vetorial é um difeomorfismo local, a injetividade do campo jogará um papel fundamental na obtenção de tal equivalência topológica. Além disto, apresentamos uma descrição das folheações do plano associadas a campos de vetores com uma única singularidade do tipo sela hiperbólica. No âmbito dos sistemas discretos, apresentamos condições para que um difeomorfismo, possuindo uma sela hiperbólica como único ponto fixo, satisfaça as propriedades básicas de um sistema linear com um ponto fixo que é do tipo sela hiperbólica: as quatro separatrizes do ponto fixo se acumulam só no infinito e os iterados dos pontos que não estão nas variedades invariantes deste ponto fixo se acumulam no infinito tanto no passado quanto no futuro. A segunda parte deste texto, se dedica a problemas de injetividade de difeomorfismos locais em \'R POT. n\'. Mais especificamente, obtemos versões fracas da Conjetura Jacobiana Real de Jelonek e de uma Conjetura apresentada por Nollet e Xavier. Ambos problemas estão intimamente ligados à famosa Conjetura Jacobiana, que foi considerada por Smale em 1998 como um dos dezoito problemas matemáticos mais relevantes ainda em aberto / The first part of this work is dedicated to the study of continuous and discrete twodimensional dynamical systems with a unique equilibrium point which is a hyperbolic saddle. In the continuous case, we obtain sufficient conditions for a planar vector field be topologically equivalent to the linear saddle L(x; y) = (-x; y). In the case where the vector field is a local diffeomorphism, the injectivity of the field will play a key role in obtaining such a topological equivalence. Furthermore, we provide a description of foliations of the plane vector fields associated with a unique singularity of hyperbolic saddle type. In the context of discrete systems, we present conditions for a diffeomorphism, possessing a hyperbolic saddle as the single fixed point, to satisfy the basic properties of a linear system with a fixed point of saddle type which is hyperbolic: the four separatrices of the fixed point accumulate only at infinity and iterated the points that are not in invariant manifolds of this fixed point accumulate in infinity in both the past and future. The second part of this text is devoted to problems of injectivity of local diffeomorphisms on \'R POT. n\'. More specifically, we obtain weaker versions of the Jelonek\'s Real Jacobian Conjecture and a Conjecture given by Nollet and Xavier. Both problems are closely linked to the famous Jacobian Conjecture, which was considered by Smale in 1998 as one of eighteen mathematical problems even more important in open