Orientador: Cássio Machiaveli Oishi / Banca: Messias Meneguette Júnior / Banca: José Alberto Cuminato / Resumo: Uma difuldade na solução de escoamentos viscoelásticos complexos o corre quando instabilidades numéricas surgem na simulação, resultantes de um colapso ("breakdown") dos esquemas numéricos aplicados na solução da equação constitutiva para fluidos não- newtonianos. Essa difuldade é conhecida na literatura como o Problema de Alto Número de Weissenberg ou "High Weissenberg Number Problem"(HWNP). Nesta dissertação, investigamos de composições matriciais aplicadas ao tensor conformação A empregues como métodos de estabilização na simulação do HWNP. Na primeira parte deste trabalho, com o propósito de compreender a teoria usada para construir as abordagens de estabilização, efetuamos um amplo estudo sobre de composições matri iais, objetivando investigar três métodos diferentes: log-conformação, de composição do tipo raiz quadrada e núcleo-conformação. Após isso, no contexto do método "Marker- and-Cell", empregamos discretizações por diferenças finitas juntamente com o método de projeção na implementação das de composições matriciais, visando solucionar o HWNP... / Abstract: One difulty in the solution of complex viscoelasti ows o urs when numeri al ins- tabilities arise in the simulation. The instabilities result in a breakdown of numeri al s hemes used for solving the onstitutive equation for non-Newtonian uids. This di - ulty is known as the High Weissenberg Number Problem (HWNP). In this dissertation, we analyze matrix de ompositions applied to the onformation tensor A that are used as stabilization te hniques in the simulation of HWNP. In the rst part of this work, in order to understand the theory used to onstru t the stabilization approa hes, omprehensive studies have based on matrix de ompositi- ons been arried out. The goal is to investigate three di erent methods: the logarithm transformation, the symmetry fa torization, and the generi kernel- onformation tensor transformation... / Mestre

Orientador: Fernando Rodrigo Rafaeli / Banca: Messias Meneguette Júnior / Banca: André Luis Machado Martinez / Resumo: O objetivo principal deste texto é o estudo da Regra de Sinais de Descartes e da Regra de Sinais de Descartes Generalizada. Apresentamos também uma aplicação da Regra de Sinais de Descartes Generalizada para polinômios Ortogonais. Para este último resultado são apresentadas duas demonstrações, uma é devido a Obrechko e outra a Schoenberg. Por m, apresentamos uma aplicação da Regra de Sinais de Descartes Generalizada para os polinômios ortogonais clássicos de Jacobi e Laguerre / Abstract: The main objective of this text is the study of the Descartes' rule of signs and the generalized Descartes' rule of signs. We also present an application of the generalized Descartes' rule of signs to orthogonal polynomials. For this last result are presented two proofs, one is due to Obrechko and another is due to Schoenberg. Finally, we present an application of the rule to the classical orthogonal polynomials of Jacobi and Laguerre / Mestre

Orientador: Fernando Antonio Moala / Banca: Josemar Rodrigues / Banca: Sergio Minouru Oikawa / Resumo: A Exponencial-Logarítmica (EL(p; )) é uma distribuição para modelos de sobrevivência com taxa de falha decrescente. Esta distribuição pode ser usada para estudar os tempos de vida de organismos, materiais, dispositivos, etc, em ciências biológicas e na engenharia. Neste trabalho foram utilizadas as abordagens Clássica e Bayesiana para inferir sobre os parâmetros do modelo com conjunto de dados completos e censurados. A abordagem Bayesiana requer a seleção de distribuições a priori para os parâmetros do modelo. No caso onde há informação dos dados, foram escolhidas distribuições a priori não-informativas. Por outro lado, quando há poucos dados e/ou são dados censurados, torna-se necessária uma priori informativa obtida a partir das informações de um especialista. Neste trabalho propôs-se uma priori informativa elicitada através de informações de especialistas e derivada da aproximação de Laplace. Portanto, a análise Bayesiana foi realizada considerando os dois tipos de distribuição a priori: informativa e não-informativa. As distribuições a priori não-informativas usadas foram: priori de Jeffreys (Jeffreys (1967)), priori de Referência (Berger and Bernardo (1992)), priori de Máxima Informação dos Dados (Zellner (1977)) e priori derivada da função Cópula (Achcar et al. (2010)). Estas distribuições a priori também foram comparadas com outras distribuições a priori comuns, tais como Beta, Gama e Uniforme. A fim de avaliar o desempenho das distribuições a priori, foi apresentado um estudo comparativo utilizando dados simulados a partir da distribuição EL(p; ) e um conjunto de dados reais introduzido por Lawless (1982). Utilizou-se o algoritmo MCMC para obter uma amostra de valores da posteriori conjunta, a fim de extrair características das distribuições posteriores marginais, tais como médias a posteriori, moda e intervalos de credibilidade / Abstract: The Exponential-Logarithmic, denoted by EL(p; ), is a lifetime distribution with decreasing failure rate. This distribution can be used to study the lengths of organisms, devices, materials, etc., in the biological and engineering sciences. In this dissertation we use classical and Bayesian approaches to make inferences for the parameters of the model under complete and censored data set. Bayesian approach requires the selection of prior distributions for all parameters of the model. In this case, we will seek to choose a noninformative prior that provides best estimation when there is absence of information or with large data set and uncensored data. On the other hand, when there is few data to use or presence of censored data, an informative prior obtained from the expert's information is necessary. We propose an informative prior elicited from the expert's opinion and derived though Laplace's approximation. Thus, we carry out the Bayesian estimation by considering the two types of prior distributions. Different noninformative prior distributions are used as Jeffreys (Jeffreys (1967)), Reference (Berger and Bernardo (1992)), maximal data information prior (Zellner (1977)) and prior derived from copula function (Achcar et al. (2010)). These priors are also compared with other common priors such as beta, gamma, and uniform distributions. A comparative study to evaluate the performance of the prior distributions through simulated data from the EL(p; ) distribution and a practical data set introduced by Lawless (1982) presented. We also need to appeal to the MCMC algorithm to obtain a sample of values of and from the joint posterior in order to extract characteristics of marginal posterior distributions such as Bayes estimator, mode and credible intervals / Mestre

Orientador: Sérgio Minoru Oikawa / Banca: Mario Hissamitsu Tarumoto / Banca: Roseli Aparecida Leandro / Resumo: Na literatura existem varias distribuições de probabilidade utilizadas em confiabilida e analise de sobrevivência. Entre as famílias de distribuições utilizadas para este fim é a mais popular e a distribuição de Weibull cuja fução de risco apresenta formas: constante, crescente e decrescente. No entanto, quando a função de risco e do tipo unimodal ou em forma de banheira, a Weibull distribui c~ao n~ao e apropriada. Assim, nos ultimos anos, t^em sido propostas novas distribui c~oes que acomodam as v arias formas que a fun c~ao de risco pode tomar e consequentemente, para se ajustar a um maior n umero de problemas pr aticos. Carrasco et al. (2008) prop^os uma nova distribui c~ao chamada Weibull Modi cada Generalizada, denotada por WMG, sua fun c~ao de risco pode assumir muitas formas, tais como constante, crescente, decrescente, unimodal e banheira. A distribui c~ao Weibull Modi cada Generalizada proposta por Carrasco, Ortega e Cordeiro (2008) foi amplamente estudada no contexto de infer^encia cl assica, por em n~ao existem ainda trabalhos desenvolvidos na literatura sob o enfoque Bayesiano. O objetivo deste trabalho foi realizar uma compara c~ao entre os m etodos de estima c~ao cl assico e Bayesiano para a distribui c~ao Weibull Modi cada Generalizada. Tal distribui c~ao ainda tem como sub-modelos as distribui c~oes Exponencial, Exponencial Generalizada, Weibull, Weibull Modi cada, Weibull Exponenciada e valor extremo. Foram realizados estudos sobre as propriedades da distribui c~aoWeibull Modi cada Generalizada e simula c~oes para comparar o desempenho dos estimadores de m axima verossimilhan ca e Bayesiano. Uma abordagem Cl assica e Bayesiana para a esta distribui c~ao foi proposta e exempli cada, modelando conjunto de dados de sobreviv^encia e de con abilidade / Abstract: In the literature there are various probability distributions to model lifetimes of equipment or individual problems in survival analysis. Among the families of distributions used for this purpose, the most popular is the Weibull distribution whose hazard function presents constant, increasing and decreasing forms. However, when the hazard function is the type unimodal or bathtub shaped, the Weibull distribution is not appropriated. Thus, in recent years, there have been proposed new distributions that t the various forms that the hazard function can take and consequently to t a greater number of practical problems. Carrasco et al. (2008) has proposed a new distribution called Generalized Modi ed Weibull, denoted by GMW, whose hazard function can take many forms such as constant, increasing, decreasing, unimodal and bathtub. The Generalized Modi ed Weibull distribution proposed by Carrasco, Ortega e Cordeiro (2008) was most studied in the context of classical inference. However, no studies were found under the Bayesian approach. The aim of this work was to do a comparison of estimation methods for classical and Bayesian Generalized Modi ed Weibull distribution. The Generelized Modi ed Weibull distribuition has a function of risk that can be increasing, decreasing, unimodal and bathtub shaped and has as sub-models Exponential distributions, Exponentiated Exponential, Weibull, Modi ed Weibull, Exponentiated Weibull and extreme value. It was performed the properties of Generalized Modi ed Weibull distribution and a simulation study to compare the performance of maximum likelihood estimator and Bayesian estimator. Classical and Bayesian approach to this distribution was proposed and exempli ed, modeling data sets of survival and reliability / Mestre

Orientador: Ronan Antonio dos Reis / Banca: Marcelo Messias / Banca: Luiz Antonio Barrera San Martin / Resumo: O objetivo principal deste trabalho é estudar ações de semigrupos em fibrados. O trabalho está ordenado do seguinte modo: No capítulo 1, apresentamos algumas definições e resultados preliminares necessárias para o desenvolvimento deste trabalho. No capítulo 2, estudamos alguns tópicos da Teoria de Controle, tais como, os conceitos de sistema de controle, semigrupo de controle, órbitas, entre outros. Em seguida, apresentamos propriedades referentes a acessibilidade e controlabilidade de tais sistemas. Posteriormente, no capítulo 3, estudamos os conjuntos de controle para ações de semigrupos, em que apresentamos exemplos, propriedades, e bem como, alguns resultados. E, no último capítulo, estudamos o comportamento dos conjuntos de controle nos fibrados principais e nos seus fibrados associados, e bem como, dos conjuntos de controle invariantes sobre as fibras. / Abstract: Not available / Mestre

Orientador: Roberto de Almeida Prado / Banca: Marcelo Messias / Banca: Cesar Rogerio de Oliveira / Resumo: Baseando-se em trabalhos recentes da literatura, o presente trabalho tem como objetivo estudar limites dinâmicos para operadores de Schrödinger discretos, unidimensionais, com potenciais Sturmianos (modelos quase-periódicos). Tais limites são obtidos das taxas de propagação do pacote de ondas associado a uma partícula sobre a rede unidimensional Z. Utilizando um método desenvolvido por Damanik e Tcheremchantsev, obtém-se um limite dinâmico superior não-trivial para uma família grande de operadores Sturmianos, associados a números de rotação irracionais. Além disso, apresenta-se um limite inferior global para a dimensão fractal superior do espectro desses operadores, o qual é usado para obter um limite dinâmico inferior para tais operadores Sturmianos associados a números irracionais de densidade limitada. Serão utilizados resultados sobre o traço das matrizes de transferência associadas aos operadores de Schrödinger Sturmianos e também propriedades espectrais destes operadores / Abstract: By following recent papers in the literature, the present work aims to study dynamical bounds for one dimensional discrete Schrödinger operators with Sturmian potentials by bounding the rates of propagation of the wavepacket. By a method developed by Damanik and Tcheremchantsev, is obtained a non trivial upper bound for almost all Sturmian Schrödinger operator associated with irrational numbers. Moreover, it presents a global lower bound for the upper box counting dimension of the spectrum of these operators, which is used to obtain a lower dynamical bound for such Sturmian Schrödinger operators associated with bounded density irrational numbers. Will be used results about the traces of transfer matrices and spectral properties of Sturmian Schrödinger operators / Mestre

Orientador: Vanessa Avansini Botta Pirani / Banca: Messias Menguette Júnior / Banca: Eliana Xavier L. de Andrade / Resumo: Este trabalho consiste em apresentar um estudo de um resultado publicado recentemente, relacionado ao comportamento de zeros de polinômios perturbados. Utilizando os métodos numéricos para a solução de equações diferenciais ordinárias, os métodos (K, L) de Brown e os métodos de Radau (Radau I e Radau II), exemplificamos tal resultado, mostrando a sua validade para alguns polinômios característicos dos métodos citados. Além disso, obtivemos uma extensão deste resultado para uma classe de polinômios palindrômicos, estabelecendo o comportamento de seus zeros em relação ao disco unitário / Abstract: This work presents a study of a result published recently, related to the behavior of zeros of perturbed polynomials. Through numerical methods for the solution of ordinary differential equations, Brown (K, L) methods and Radau methods ( Radau I and Radau II), we exemplify this result, showing its validity for some characteristic polynomials of the mentioned methods. Furthermore, we obtained an extension of this result to a class of palindromic polynomials, establishing the behavior their zeros of polynomials with respect to the unit disk / Mestre

Orientador: José Márcio Machado / Banca: Carlos Roberto Valêncio / Banca: Luiz Lebensztajn / Resumo: As descargas corona e a geração de fluxo eletrohidrodinâmico têm sido objeto de estudo de diversas publicações. Estes efeitos podem ser utilizados em vários processos industriais, tais como processos de resfriamento de componentes, de coleta de partícu-las em suspensão, entre outros. Quando utilizadas com as configurações apropriadas, as descargas corona e o fluxo eletrohidrodinâmico provêm melhorias nos processos que os utilizam. A simulação computacional destes efeitos tem se tornado cada vez mais impor-tante devido a sua grande aplicabilidade e à necessidade de um total entendimento destes, com o intuito de otimizá-los para o uso em processos industriais / Abstract: Corona discharges and electrohydrodynamic flow generation have been addressed by numerous works. These effects could be useful in many industrial applications, such as processes of cooling components, collection of particles in suspension and others. With the appropriate configurations, the corona discharges and the electrohidrodynamic flows can enhance the processes that use them. The simulation analysis of these effects have become increasingly important because of its wide applicability and the need of a full understanding of these in order to optimize them for use in industrial processes / Mestre

MSc., Faculty of Science, University of the Witwatersrand, 2011 / A vast array of important practical problems, in many di erent elds, can be modelled and solved as quadratic assignment problems (QAP). This includes problems such as university campus layout, forest management, assignment of runners in a relay team, parallel and distributed computing, etc. The QAP is a di cult combinatorial optimization problem and solving QAP instances of size greater than 22 within a reasonable amount of time is still challenging. In this dissertation, we propose two new solution approaches to the QAP, namely, a Branch-and-Bound method and a discrete dynamic convexized method. These two methods use the standard quadratic integer programming formulation of the QAP. We also present a lower bounding technique for the QAP based on an equivalent separable convex quadratic formulation of the QAP. We nally develop two di erent new techniques for nding initial strictly feasible points for the interior point method used in the Branch-and-Bound method. Numerical results are presented showing the robustness of both methods.

This thesis analyzes the simulation termination problem of implementing global termination conditions and collecting output measures in discrete event simulations. With regard to parallel simulations, this problem is inherently more difficult than the classic termination detection problem for two reasons. The first is that parallel simulation processes are often written as nonterminating; the second is that the decision to terminate can not be independently made by each process contributing to the simulation. A specification of a solution to the termination problem is developed as a sequence of stepwise refinements using UNITY, and proofs are given to demonstrate that each refinement satisfies the preceding specification. Termination conditions are categorized based on stability (if a condition is stable, once it becomes true it will remain true at all future times) and illustrated using space-time diagrams. A discussion is presented of how to implement termination conditions that are a combination of stable and nonstable conditions. This thesis makes two major contributions. The first is an algorithm to implement global termination conditions and to collect the corresponding output measures in discrete event simulation. The specifications and algorithm given in this thesis are architecture-independent and apply to sequential as well as synchronous and asynchronous parallel discrete event simulation algorithms. The second is the development of a generalized, formal framework in which to reason about simulation algorithms. The techniques used in this thesis to solve the simulation termination problem may be applied to solve other problems arising in parallel simulation. / Master of Science