This work deals with character-based DNA barcoding. DNA barcoding and character-based DNA barcoding methods are described in the introduction. Another part contains information of method CAOS (Characteristic Attributes Organization) and method BLOG (Barcoding with LOGic). Programs are described in the practical part. The end contains results.

This work deals with character-based DNA barcoding. DNA barcoding and character-based DNA barcoding methods are described in the introduction. Another part contains information of method CAOS (Characteristic Attributes Organization), method BLOG (Barcoding with LOGic) and method BLAST. Programs are described in the practical part. The end contains results.

Orientador: José Manoel Balthazar / Resumo: A microscopia da força atômica (AFM) com medidas em nanoescala, vêm da nanotecnologia e constitui atualmente um campo de pesquisa multidisciplinar. A proposta de pesquisa apresentada tem como objetivo contribuir a pesquisa cientifica sobre AFM considerando que sistema está operando no modo intermitente e em meio líquido, e que a dinâmica do amortecimento do meio líquido é determinado por derivadas de ordem fracionária. Através de ferramentas de simulação numérica serão realizadas a análise dinâmica do sistema para os casos em que o sistema tenha comportamento caótico. Para supressão deste comportamento caótico serão utilizadas e analisadas duas estratégias de controle, o controle SDRE (Estados Dependentes da Equação de Riccati) e o controle OLFC (Controle Linear por Realimentação Ótimo). / Abstract: The atomic force microscope (AFM) with nanoscale measurements comes from nanotechnology and is currently a multidisciplinary field of research. The present research proposal aims to contribute to scientific research on AFM considering that the system is operating in the intermittent mode and in liquid medium, and that the damping dynamics of the liquid medium is represented by fractional order derivatives. Through numerical simulation tools, the dynamic analysis of the system will be performed in cases where the system has chaotic behavior. To suppress this chaotic behavior we will use and analyze two control strategies, the SDRE (Riccati Equation Dependent States) and OLFC (Linear Control for Optimum Feedback). / Doutor

Orientador: Weber Flávio Pereira / Resumo: A Teoria dos Sistemas Dinâmicos pode ser aplicada em diversas áreas da ciência, para, por exemplo, modelar fenômenos e problemas: Biológicos, da Física, Mecânica, Eletrônica, Economia, etc. Um sistema pode ser definido como um conjunto de elementos agrupados que mantêm alguma interação, de modo que existam relações de causa e efeito. Dizemos que é dinâmico quando algumas grandezas que compõem os elementos variam no tempo, sendo o tempo discreto quando a variável tempo é um número inteiro. Na busca de uma compreensão qualitativa e/ou topológica de um sistema, revela-se uma gama muito grande de movimentos que podem ser tanto regulares quanto caóticos. O termo “caos” só foi introduzido por James Yorke e TienYien Li em 1975, num artigo que simplificava um dos resultados da escola russa: o Teorema de Sharkovskii de 1964. Esporadicamente, antes e depois da introdução do termo, os sistemas caóticos apareciam na literatura aplicada, o mais famoso deles foi por Edward Norton Lorenz em 1963, que se propôs a modelar a convecção atmosférica. Em seus estudos ele descobriu que, para o seu modelo matemático, ínfimas modificações nas coordenadas iniciais mudavam de forma significativa os resultados finais, daí originou o termo popular do fenômeno (Efeito Borboleta). Mais tarde, em 1989, Robert Luke Devaney no seu livro: “An Introduction to Chaotic Dynamical Systems” [11], definiu um sistema como caótico se ele tem uma dependência sensível das condições iniciais, é topologicamente transitivo e suas ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Dynamical Systems Theory can be applied in various areas of science, for example, to model phenomena and problems: biology, physics, mechanics, electronics, economics, etc. A system can be defined as a set of grouped elements that maintain someinteraction. Wesaythatitisdynamicwhensomemagnitudesthatmakeupthe elementsvaryintime,beingdiscretetimewhenthevariabletimeisaninteger. Inthe pursuit of a qualitative and/or topological understanding of a system, a wide range of movements that can be both regular or chaotic is revealed. The term “chaos” was only introduced by James Yorke and TienYien Li in 1975, in an article that simplified one of the results of the Russian school: the 1964 Sharkovskii’s Theorem. Sporadically, before and after the introduction of the term, chaotic systems appeared in applied literature, the most famous of which was by Edward Norton Lorenz in 1963, who set out to model atmospheric convection. In his studies he found that for his created system, minor modifications to the initial coordinates significantly changed the final results, hence the popular term of the phenomenon (Butterfly Effect). Later, in 1989, Robert Luke Devaney in his book, “An Introduction to Chaotic Dynamical Systems” [11], defined a system as chaotic if it has a sensitive dependence on initial conditions, is topologically transitive, and its periodic orbits form a dense set. The main objective of this work is to study and present the evolution of the definition of discrete time Chaotic Dynamic Sy... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

La presente tesis doctoral se centra en la creación de un simulador de análisis causal (Smarta), el cual permite estudiar las tendencias y relaciones causales de sistemas con grandes dimensiones. Para ello, la aplicación automatiza una técnica novedosa creada por el grupo de investigación de "Sistémica, Cibernética y Optimización" (SCO), perteneciente al Departamento de Matemática Aplicada de la Universidad de Alicante. Dicha técnica está basada en Teoría General de Sistemas, Teoría de Grafos y Teoría del Caos Discreto. En este sentido, Smarta permite introducir las variables del sistema complejo bajo estudio, y a partir de ellas, solicita al usuario distintos parámetros que son utilizados posteriormente para calcular los pares causa-efecto, representando un grafo dirigido interactivo y determinando las tendencias del sistema, según diversos elementos de la Teoría del Caos Discreto. En cuanto a las características de desarrollo, Smarta ha sido implementado a través del entorno Qt (versión 5, 32-bit, open-source), haciendo uso del lenguaje de programación C++. Cabe destacar que el software puede ser ejecutado en Windows, macOS y GNU/Linux. La estructura del siguiente trabajo se divide en 6 capítulos. En el capítulo 1 se introducen los orígenes, la motivación, los objetivos y la metodología del proyecto de investigación. En el capítulo 2 se analizan los antecedentes de la sistémica general, comenzando por la Teoría General de Sistemas y sus limitaciones, pasando por la Teoría Abstracta de Sistemas y varias definiciones sistémicas relevantes, y finalizando con la Dinámica de Sistemas. En el capítulo 3 se estudian conceptos previos relativos a la Teoría del Caos Discreto, como la noción de sistema complejo, la tipología de las variables y las influencias entre estas, la función estructural, las órbitas, el cubrimiento, la invariabilidad, los atractores y las cuencas de atracción. En el capítulo 4 se procede al diseño de Smarta, partiendo de una explicación general del programa, analizando los distintos módulos que lo componen y realizando diversas pruebas para validar el funcionamiento del mismo. En el capítulo 5 se ahonda en las aplicaciones del simulador. Concretamente, se emplea el software para estudiar 3 escenarios bien diferenciados: (1) el sector industrial español, (2) el ciclo de vida (PLC) del smartphone y (3) el análisis de redes turísticas. Finalmente, en el capítulo 6 se exponen las conclusiones del estudio y se enuncian algunas líneas de trabajo futuras. / Tesis financiada por el Vicerrectorado de Investigación y Transferencia de Conocimiento de la Universidad de Alicante, mediante la ayuda UAFPU2017-005.

Este trabalho teve por objetivo construir e avaliar ferramentas de quantificação e análise da variabilidade da freqüência cardíaca segundo o paradigma não extensivo de Tsallis na modelagem do sistema de regulação da freqüência cardíaca, e na discriminação de situação de normalidade e cardiopatias e apoio ao diagnóstico de cardiopatias. O sistema de regulação da freqüência cardíaca é reconhecidamente não linear. Este estudo explora esta característica, quantificando a complexidade através de uma família de entropias condicionais não extensivas e outras medidas de avaliação usualmente utilizadas na análise da variabilidade cardíaca. Foram utilizados dados reais de 15 indivíduos saudáveis, 23 indivíduos chagásicos e 19 indivíduos hipertensos, além de dados simulados computacionalmente para uma avaliação controlada das ferramentas estatísticas estudadas. Durante a avaliação foram gerados dados substitutos (surrogate data) para os testes de validade e intensidade da hipótese de não linearidade das séries. Os resultados mostraram que o parâmetro q introduz uma forma diferente de quantificação da complexidade do sinal. Com o auxílio dos dados substitutos, foi possível identificar, para alguns sinais, a região de valores de q onde o comportamento não linear é mais evidente. Os resultados obtidos indicam que a abordagem merece estudos mais aprofundados. / This study aimed to construct and evaluate tools for quantification and analysis of heart rate variability under Tsallis non-extensive statistical paradigm to model heart rate regulation system, and discrimination in situations of healthy conditions and support diagnosis of heart diseases. The heart rate regulation system is known to be nonlinear. This study explores this feature by quantifying the signal complexity through a family of non extensive conditional entropy and other evaluation measures commonly used in the analysis of heart rate variability. We used real data from 15 healthy subjects, 23 individuals with Chagas disease and 19 hypertensive individuals, in addition to simulated data to make a computationally controlled evaluation of the statistical tools studied. During the evaluation were generated surrogate data for tests of validity and strength of the time series non-linearity hypothesis. The results have shown that the q parameter introduces a different way of quantifying the complexity of the signal. With the support of surrogate data, it was possible to identify a range of q values that nonlinear behavior is more evident for some signals. The results indicate that the approach deserves further study.

Este trabalho apresenta a modelagem de um problema representado por um pêndulo elástico com excitação paramétrica vertical do suporte e a análise de estabilidade do sistema pendular que se obtém desconsiderando a elasticidade do pêndulo. A modelagem dos pêndulos e a obtenção das equações do movimento são feitas a partir da equação de Lagrange, utilizando as leis de Newton e para a análise de estabilidade do sistema pendular são apresentados os diagramas de bifurcações, multiplicadores de Floquet, mapas e seções de Poincaré e expoentes de Lyapunov. O comportamento do sistema pendular com excitação paramétrica vertical do suporte é investigado através de simulação computacional e apresentam-se resultados para diferentes faixas de valores da amplitude de excitação externa. / This work presents the modeling of an elastic pendulum with parametric excitation of the support and the analysis of the stability of the pendulum that one obtains disregarding the elasticity of the pendulum. The modeling of the pendulum and the equation of motions are obtained from the Lagrange\'s equations, using Newton\'s law. The concepts of bifurcation, Floquet\'s multipliers, Poincaré maps and sections and Lyapunov exponent are presented for the analysis of stability. The behavior of the pendulum with parametric excitation of the suport is investigated through computational simulation and results for different intervals of values of the external excitation amplitude are presented.

O estudo das não linearidades das séries temporais da microviga de um microscópio de força atômica tem sido essencial para o desenvolvimento e aperfeiçoamento deste equipamento de ampliação de imagens. Não linearidades podem aparecer com frequência nos experimentos, afetando significativamente a resposta prevista de forma que estas instabilidades se concretizam em imagens ruins. Esta tese apresenta resultados obtidos através de uma abordagem experimental e teórica. Buscou-se aperfeiçoar modelos clássicos de osciladores do microscópio de força atômica melhorando seu comportamento caótico através da observação dos resultados dos experimentos. A identificação de sistemas é feita pelo método de espaço de estados. Outra abordagem de séries temporais obtidas através de um microscópio de força atômica torna possível a reconstrução de espaço de estados, utilizando-se de técnicas como informação mútua, falsos vizinhos e defasagem de tempo. Analisa-se também o comportamento caótico das séries temporais usando o teste 0-1 e escala indexada em quatro experimentos que resultam em um mapa que relaciona a altura que a microviga vibra com o coeficiente do teste 0-1 e com a escala indexada. / The study of time series nonlinearities of the cantilever\'s atomic force microscope has been essential to the development and improvement of this image magnification equipment. Nonlinearities may appear frequently in the experiments, significantly affecting expected response in a way that these instabilities generate bad images. This thesis presents results obtained through an experimental and theoretical approach accordingly. We attempted to improve the classical models of oscillators atomic force microscope improving its chaotic behavior by observing the results of the experiments. The system identification is made by method space state. Another approach to time series obtained through an atomic force microscope makes it possible to reconstruct space phase, using techniques such as mutual information and false neighbors delay. It is analyzed chaotic behavior time series by using the 0-1 test and scale index in four experiments resulting in a map that relates the height of cantilever deflections with the 0-1 test coefficient and the indexed scale.

Nesta tese é analisada a dinâmica de uma partícula relativística se movendo sob a influência de um campo magnético uniforme e uma onda eletrostática e estacionária dada na forma de pulsos periódicos. O mapa que descreve a evolução temporal do sistema é explícito e pode ser considerado como uma versão relativística e magnetizada do mapa padrão clássico. A posição aproximada dos pontos periódicos é calculada analiticamente e com essa informação é possível estudar as ressonâncias primárias. Para o sistema em estudo, observa-se que a maior parte das ressonâncias possui mais de uma cadeia de ilhas. Isso ocorre pois o sistema apresenta um número infinito de termos ressonantes com o mesmo número de rotação e que podem gerar ilhas na mesma posição do espaço de fases. Verifica-se que essa superposição de termos ressonantes faz com que o número de cadeias varie em função dos parâmetros da onda. Para valores de período ou número de onda suficientemente elevados, todas as ressonâncias primárias apresentam duas ou mais cadeias de ilhas no espaço de fases. As ilhas de ressonância primária são utilizadas nesta tese para acelerar partículas de forma regular. Em particular, considera-se a ressonância principal do sistema, para a qual a energia inicial da partícula pode estar muito próxima de sua energia de repouso se os parâmetros da onda forem adequados. Além disso, aplica-se um método de controle do caos para Hamiltonianas quase integráveis que consiste na adição de um termo de controle simples e com baixa amplitude ao sistema. Esse termo de controle cria toros invariantes em todo o espaço de fases que confinam as trajetórias caóticas em pequenas regiões, tornando a dinâmica controlada mais regular. Verifica-se numericamente que o termo de controle reduz drasticamente as regiões caóticas. Além disso, observa-se que o controle do caos e a consequente recuperação de trajetórias periódicas e quase periódicas no espaço de fases podem ser utilizados para melhorar o processo de aceleração regular de partículas. / In this thesis, we analyze the dynamics of a relativistic particle moving under the influence of a uniform magnetic field and a stationary electrostatic wave given as a series of periodic pulses. The map that describes the time evolution of the system is explicit, and it can be considered as a magnetized relativistic version of the classical standard map. We calculate analytically the approximate position of the periodic points and we use this information to study the primary resonances. For the system under study, we observe that most of its resonances exhibit more than one island chain. It occurs because the system presents an infinite number of resonant terms with the same winding number that may generate islands in the same position of phase space. We verify that this superposition of resonant terms makes the number of chains vary as a function of the parameters of the wave. For sufficiently large values of the wave period or wave number, all the primary resonances present two or more island chains in phase space. We use the islands of primary resonances in this thesis to regularly accelerate particles. In particular, we consider the main resonance of the system, for which the initial energy of the particle can be very close to its rest energy if the parameters of the wave are adequate. Furthermore, we apply a method of control of chaos for near-integrable Hamiltonians that consists in the addition of a simple control term with low amplitude to the system. This control term creates invariant tori in the whole phase space that confine the chaotic trajectories to small regions, making the controlled dynamics more regular. We verify numerically that the control term drastically reduces the chaotic regions. Moreover, we observe that the control of chaos and the consequent recovery of periodic and quasiperiodic trajectories in phase space can be used to improve the process of regular particle acceleration.

Este trabalho se propôs a analisar O Diabo Mesquinho (1892-1902), romance-chave de Fiódor Sologub (1863-1927), um dos expoentes do simbolismo russo. Além da importância incontestável da obra para a literatura russa e mundial, foi estímulo para a pesquisa a possibilidade de delinear o primeiro estudo acadêmico sobre o autor no Brasil. A análise seguiu duas direções, que continuamente se encontraram: a evidente tessitura paródica, e a presença de arquétipos míticos universais perpassados por elementos do folclore russo. Quanto ao uso da paródia, tendo como base teórica autores como Iuri Tyniánov e Mikhail Bakhtin, foram feitas aproximações de O Diabo Mesquinho com textos de Aleksándr Púchkin, Nikolai Gógol e Fiódor Dostoiévski, cujas marcas deflagradas são essenciais para o entendimento da estrutura da obra, assim como o narrador que, subvertendo a estética realista, organiza esses discursos. Com relação à incorporação de arquétipos literários, a qual ressalta a dimensão paródica e a contextura neomitológica, tal como conceituada por Zara Mints, foi desenvolvida uma análise do desdobramento do anti-herói Ardalión Peredonov, um trickster diabólico, no herói cultural mítico. Esse aprofundamento, embasado sobretudo em Eliazar Meletínski, desvelou a articulação que a narrativa faz entre as dualidades míticas mais estáveis (caos versus cosmos, próprio versus alheio), as construções de herói e de anti-herói, e os traços folclóricos e do demonismo popular. A convivência desses componentes conduz o enredo ao caos mítico junto da loucura progressiva de Peredonov. A breve contextualização do simbolismo russo, movimento que, apoiado na própria cultura e história, inaugurou novos rumos na arte e na filosofia russas, foi também fundamental para trabalhar com O Diabo Mesquinho, pois o romance consagra seus grandes mestres, sublinha seu contexto gerador e rompe paradigmas. / The research aims at analysing The Petty Demon (1892-1902), a key novel by Fiódor Sologub (1863-1927) who is one of the best known writers of the Russian symbolism. The importance of this novel is well established for Russian and world literature, and this research thesis was the first academic study on the author in Brazil. The analysis followed two main directions, which appear in intersection: first, the evident parodist structure of the text and second, the presence of universal mythic archetypes juxtaposed by elements of the Russian folklore, which inhabit the narration. Regarding the use of parody, drawing on Iuri Tyniánov and Mikhail Bakhtin, the analysis establish dialogues between The Petty Demon and texts by Aleksándr Púchkin, Nikolai Gógol and Fiódor Dostoiévski. These parodist dialogues are seen here as essential for the understanding of the structure of the text, as well as the narrator who organises these discourses subverting the realistic aesthetics. In relation to the incorporation of literary archetypes in the novel, highlighting the parodist dimension and the neomythologic structure, as conceptualised by Zara Mints, an analysis was developed on the history of the anti-hero Ardalión Peredonov, a diabolic trickster, as a cultural mythic hero. This in-depth analysis drawing on Eliazar Meletínski, unravelled the articulation between well established mythic dualities (chaos versus cosmos); the construction of the hero and anti-hero; and the folkloric characteristics and popular demonism. The relation between these components guides the story to the mythic chaos alongside the gradual madness of Peredonov. The brief contextualisation put forward in this research thesis of the Russian symbolism - a movement that based on its own culture and history launched new paths for Russian arts and philosophy - was fundamental to the analysis of The Petty Demon, as the novel established great masters in literature, highlighted its symbolist context and broke paradigms.