Made available in DSpace on 2015-05-15T11:46:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 654970 bytes, checksum: ef2228721703bf01b057fde0f9f74390 (MD5) Previous issue date: 2013-12-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The text on Limits, Continuity, Derivability and Applications is aimed at students of undergraduate courses in mathematics and basic education teachers, especially those active in high school as a way to aid in their studies in subjects that address the differential calculus. Whenever possible, approach the issues presented with content of basic education seeking a link between some content. The examples are as clear as possible, because the goal here is not to present challenges but show direct applications of key settings. / Este trabalho é um texto sobre Limites, Continuidade, Derivabilidade e Aplica- ções, direcionado a estudantes do curso de licenciatura em Matemática e professores da educação básica, principalmente os atuantes no ensino médio, como forma de auxílio em seus estudos em disciplinas que abordem o cálculo diferencial. Sempre que possível, aproximamos os temas apresentados com conteúdos da educação bá- sica buscando uma ligação entre alguns conteúdos. Os exemplos são os mais claros possíveis, pois o objetivo aqui não é apresentar desafios e sim mostrar as aplicações diretas das principais definições.

Orientadores: Jose Mario Martinez, Maria Aparecida Diniz Ehrhardt / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-14T08:44:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pedroso_LucasGarcia_D.pdf: 1569234 bytes, checksum: 22491a86b6f7cc218acc26f3c2cb768a (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste trabalho propomos um algoritmo Lagrangiano Aumentado sem derivadas para o problema geral de otimização. Consideramos o método introduzido por Andreani, Birgin, Martínez e Schuverdt, eliminando os cálculos de derivadas inerentes ao algoritmo através de modificações adequadas no critério de parada. Foram mantidos os bons resultados teóricos do método, como convergência sob a condição de qualificação CPLD e a limitação do parâmetro de penalidade. Experimentos numéricos são apresentados, entre os quais destacamos um exemplo de problema sem derivadas baseado na simulação de áreas de figuras no plano. / Abstract: We propose in this work a derivative-free Augmented Lagrangian algorithm for the general problem of optimization. We consider the method due to Andreani, Birgin, Martínez and Schuverdt, eliminating the derivative computations in the algorithm by making suitable modifications on the stopping criterion. The good theoretical results of the method were mantained, as convergence under the CPLD constraint qualification and the limitation of the penalty parameter. Numerical experiments are presented, and the most relevant of them is an example of derivative-free problem based on the simulation of areas of figures on the plane. / Doutorado / Otimização Matematica / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador: Maria Aparecida Diniz Ehrhardt / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-11T11:26:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rincao_Thiago_M.pdf: 860262 bytes, checksum: ba41e2489a44afc63f51092ba2434970 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Neste trabalho, tratamos de problemas de minimização irrestrita. Estudamos as condições de otimalidade para este tipo de problema, bem como os métodos clássicos para sua resolução, tais como: o método do Gradiente, de Newton e os Quase-Newton. Abordamos também procedimentos de busca linear e de região de confiança, conhecidos como estratégias de globalização. No entanto, nosso principal interesse está voltado a métodos de minimização que não fazem uso das derivadas da função objetivo. Neste sentido, enfocamos um método de minimização irrestrita, sem derivadas, baseado em interpolação quadrática, proposto por M. J. D. Powell, que está implementado no software NEWOUA. Com o objetivo de avaliar o desempenho computacional do algoritmo realizamos vários experimentos numéricos / Abstract: In this work, we are interested in unconstrained minimization problems. We study the optimality conditions for this kind of problem, and the classical methods for its resolution, such as: the Gradient method, Newton and Quasi- Newton methods. We also consider line search and trust region techniques, which are known as globalization strategies. However, our main interest is the study of derivative-free minimization methods. In this sense, we consider a derivative-free unconstrained minimization approach, based on quadratic interpolation, proposed by M. J. D. Powell, which is implemented in the software NEWUOA. In order to analyze the performance of the algorithm, we present several numerical experiments / Mestrado / Otimização / Mestre em Matemática Aplicada

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2018-07-17T22:01:31Z No. of bitstreams: 1 Tatiane Garcia Stancker.pdf: 1297386 bytes, checksum: b71324f95aa95befc8016ee8adc416fd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-17T22:01:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tatiane Garcia Stancker.pdf: 1297386 bytes, checksum: b71324f95aa95befc8016ee8adc416fd (MD5) Previous issue date: 2017-10-30 / Osteoarthritis (OA) is a chronic degenerative process characterized by progressive deterioration of the cartilagereaching subchondral bone. Current interventions have little or no effect on the repair of articular cartilage. Therefore, the therapy throughmesenchymal stem cells (MSC’s) has been a target of interest due to its multilineage potential, becoming an important tool in the attempt of tissue repair. The photobiomodulation (PBMT) has been shown to be favorable in the proliferation of various cell types, including MSC’s. The aim of this study is to determine whether PBMT can increase the retention of adipocyte-derived stem cells (ADSC's) injected into the knee of the rat submitted to the experimental model of osteoarthritis and to analyze the chondroprotective effects of these therapies. ADSC's were collected from 3 male Fischer-344 rats and validated by flow cytometry. The sample was composed of 50 Fischer-344 rats and distributed into five groups: Control group (healthy animals), OA group (animals with OA), OA PBMT group (OA animals treated with PBMT therapy), OA ADSCs group (OA treated with ADSC's injection), and OA ADSC's PBMT group (animals with OA treated with ADSC's injection and PBMT). OA was induced by intra-articular injection of 4% papain solution. OA ADSC's and OA ADSC's PBMT animals received intra-articular injection of ADSC's (1x10⁶) diluted in 100μ of culture medium. For the groups that received PBMT (parameters used: wavelength of 808nm, power of 50mW, energy of 2J, density of energy 71.2J/cm² and spot size 0,028cm²) the applications were performed in 4 points of the articular line of the knee on consecutive days. The euthanasia was performed on the 3rd and 7th days after the treatments,which the articular cartilage was extracted for the quantification of the gene expression by RT/ PCR of SRY, IL-1β, IL-6, TNF-α, IL- MMP-1, MMP's 1 and 2, TIMP's 1 and 2 and collagen type II.For the statistical analysis, One way ANOVA with Tukey's post-hoc test was used andall data are expressed as mean±standard deviation with P<0,05. The results showed that the PBMT and ADSC’s therapies decreased the expression of pro-inflammatory cytokines (IL-1β, IL-6 and TNF-α) and MMP’s 1 and 2 when compared to the OA group. In addition, they increased the gene expression of TIMP's 1 and 2, IL-10 and Collagen type II. And the effects are more effective when therapies are associated. PBMT stimulated the retention of these cells in the intra-articular space. We conclude that the intra-articular ADSC’s injection associated with PBMT has chondroprotective action, modulating the inflammatory process and decreasing the cytokines and MMP's. / A osteoartrite (OA) é um processo degenerativo crônico caracterizado pela degradação progressiva da cartilagem chegando a atingir o osso subcondral. As intervenções atuais para a OAexercem pouco ou quase nenhum efeito sobre a reparação da cartilagem articular.Sendo assim, a terapia através de células-tronco mesenquimais (CTM’s) têm sido alvo de interesse devido a seu potencial de multilinhagem, tornando-se uma importante ferramenta na tentativa de reparação tecidual. A fotobiomodulação (PBMT) tem demonstrado favorecer a proliferação de vários tipos celulares, inclusive as CTM’s.O objetivo deste estudo é determinar se a PBMT pode aumentar a retenção de células-tronco derivadas de adipócitos (ADSC’s) injetadas em joelho de ratos submetidos à modelo experimental de osteoartrite e analisar os efeitos condroprotetores destas terapias. As ADSC’s foram coletadas de 3 ratos Fischer-344 machos e validadas através da citometria de fluxo. A amostra foi composta de 50 ratas Fischer-344 e distribuídas em cinco grupos: grupo Controle (animais saudáveis), grupo OA (animais comOA), grupo OA PBMT (animais com OA tratados com terapia porPBMT), grupo OA ADSC’s (animais com OA tratados com injeção de ADSC’s), e grupo OA ADSC’s PBMT (animais com OA tratados com injeção de ADSC’s e PBMT). A OA foi induzida através da injeção intra-articular de solução de papaína a 4%. Os animais dos grupos OA ADSC’s e OA ADSC’s PBMT receberam injeção intra-articular de ADSC’s (1x10⁶)diluídas em 100μde meio de cultura. Para os grupos que receberam PBMT (parâmetros utilizados:comprimento de onda de 808nm; potência de 50mW; energia de 2J; densidade de energia 71,2J/cm² e área do feixe 0,028cm²) as aplicações foram realizadas em 4 pontos da linha articular do joelho em dias consecutivos. A eutanásia foi realizada no 3° e 7° dias após os tratamentos onde foram extraídas as cartilagens articulares para a quantificação da expressão gênica através de RT/PCR deSRY, IL-1β, IL-6, TNF-α, IL-10, MMP’s 1 e 2, TIMP’s 1 e 2 e colágeno tipo II. Para a análise estatística foi utilizado ANOVA One way com post hoc test o teste de Tukey e os dados foram expressos através da média±desvio padrão com valor de P<0,05. Os resultados mostraram que as terapias através de PBMT e ADSC’s diminuíram a expressão de citocinas pró inflamatórias (IL-1β, IL-6 e TNF-α) e das MMP’s 1 e 2 quando comparados ao grupo OA. Além disso, aumentaram a expressão gênica das TIMP’s 1 e 2, IL-10 e do Colágeno tipo II. E quando as terapias são associadas os efeitos são mais eficazes. A PBMT também mostrou estimular a retenção destas células no espaço intra-articular. Concluímos que a injeção intra-articular de ADSC’s associada a PBMT tem ação condroprotetora, modulando o processo inflamatório, diminuindo as citocinas e MMP’s.

La presente investigación emerge luego de identificar las dificultades que presentan los alumnos al estudiar la derivada y el énfasis que pone la enseñanza de este objeto matemático en desarrollos formales y algorítmicos, dejando de lado las ideas geométricas. Por ello, nos interesa comprender y estudiar el trabajo matemático personal de los estudiantes de Ingeniería cuando resuelven tareas sobre la interpretación geométrica de la derivada de una función real de variable real. Para alcanzar este propósito, utilizamos, como fundamento teórico, la teoría del Espacio de Trabajo Matemático (ETM) y, como metodología de investigación, aspectos de la Ingeniería Didáctica. La parte experimental de la investigación se realiza con 15 estudiantes de primer año de la carrera profesional de Ingeniería de Sistemas de la Universidad Nacional de Moquegua (UNAM), a quienes se les aplicó las tareas propuestas. Para ello, se elabora dos tareas: la tarea exploratoria y la tarea I, diseñadas con la finalidad de identificar las génesis que se activan en el estudiante, así como analizar qué planos logran activar al enfrentarse a las tareas propuestas. Así también, con los recursos del ETM, identificar en qué paradigmas del dominio del Análisis enmarca su trabajo matemático. En base a las acciones de los estudiantes, concluimos que los alumnos evidencian la activación del Plano Semiótico- Instrumental y el Plano Instrumental-Discurso al resolver tareas sobre la interpretación geométrica de la derivada. / This research emerges after identifying the difficulties that students have when studying the derivative and the emphasis placed on teaching this mathematical object in formal and algorithmic developments, leaving aside geometric ideas. Therefore, we are interested in understanding, studying the personal mathematical work of engineering students when they solve tasks about the geometric interpretation of the derivative of a real function of real variable. To achieve this purpose, we use the Theory of the Mathematical Workspace (MWS) as a theoretical basis and as a research methodology aspect of Didactic Engineering. The experimental part of the research is carried out with fifteen students of the Systems Engineering professional career of the National University of Moquegua to whom the proposed tasks were applied. For this, two tasks are elaborated: exploratory task and task I, designed with the purpose of identifying the genesis that is activated in the student, as well as analyzing what plans they manage to activate when facing the proposed tasks. Similarly, with the resources of the MWS identify in which paradigms of the Analysis domain they frame their mathematical work. Based on the actions of the students, we conclude that the students demonstrate the activation of the Semiotic-Instrumental plane and the Instrumental-Discursive plane when solving tasks on the geometric interpretation of the derivative.

La presente tesis se encuadra en la línea de investigación de modelos matemáticos térmicos del grupo de Modelización interdisciplinar Intertech. En concreto, este trabajo presenta unos modelos matemáticos para la transmisión de calor en el rectificado industrial plano. Después de presentar los modelos de transmisión de calor del rectificado plano industrial presentes en la bibliografía: el modelo de Jaeger y el de Samara-Valencia (modelo SV), se establece una comparación entre los mismos para el estado estacionario en el caso del rectificado seco y fricción continua. La solución del modelo SV constará de dos sumando T(0) y T(1). En primer lugar, se deducirá la equivalencia analítica de T(0) con la solución de Jaeger para un sólido infinito. A partir de esta equivalencia particularizada en la superficie de la pieza, se ofrecerá una integral impropia que no se encuentra en las tablas de integrales usuales. En segundo lugar, se obtendrá una expresión para T(1), deduciéndose que la temperatura en la superficie para T(0) y T(1) son equivalentes. Para ello, se obtendrá una representación de la delta de Dirac que no se encuentra en las tablas más usuales. A partir de la unicidad de la solución del problema que resuelven ambos modelos, se llegará a una integral impropia que no aparece en la bibliografía. A continuación, se presentará un método sencillo y rápido para el cálculo de la temperatura máxima, que se halla en la superficie de la pieza. También se ofrecerá el campo de temperaturas calculado numéricamente para el rectificado de una pieza de aleación de titanio VT20, según ambos modelos. Comprobaremos efectivamente que el modelo SV y el modelo de Jaeger son equivalentes. Por último, se ofrecerán dos tipos de resultados a partir del modelo SV: el estado transitorio en el rectificado seco y la solución para un coeficiente de transmisión de calor del refrigerante constante sobre la superficie de la pieza. De las soluciones obtenidas, se concluirá que el rectificado con / González-Santander Martínez, JL. (2009). Modelización matemática de la transmisión de calor en el proceso del rectificado industrial plano [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4769

O aumento do uso de códigos numéricos baseados em dinâmica de fluidos computacional (CFD) atrelado a problemas de engenharia naval e a necessidade de se estabelecer a proximidade dos resultados obtidos nas simulações com os experimentos físicos serviu de motivação para execução deste trabalho. O tema do presente trabalho é pertinente uma vez que o número de trabalhos publicados que simulam com precisão ensaios de embarcações em condição de manobra e obtêm as derivadas hidrodinâmicas que caracterizam o movimento é muito pequeno, atendendo assim a uma demanda existente por novas confrontações numérico/experimentais. Com isso, um conjunto de ensaios de PMM (Planar Motion Mechanism), mais especificamente os ensaios de sway e yaw puros e yaw com drift, e arrasto oblíquo foram executados na embarcação KVLCC2, nas condições de manobra, similares aos ensaios realizados pelo laboratório italiano ISEAN que tinha por objetivo fornecer uma base de comparação para trabalhos em CFD. Os resultados das forças e momentos das simulações foram comparados com os obtidos nos ensaios, bem como as derivadas hidrodinâmicas que caracterizam a embarcação estudada. De maneira geral, os resultados obtidos nas simulações mostraram-se muito próximos aos obtidos a partir do ensaio, fornecendo assim um bom resultado nas derivadas hidrodinâmica, principalmente com relação às derivadas em função das velocidades de translação e rotação. Na expectativa de ampliar a aplicação do método de solução proposto, um novo conjunto de simulações foi realizado na escala real da embarcação. As dificuldades encontradas devido às incompatibilidades nos números de Reynolds mostraram-se presentes, de maneira similar às encontradas nos ensaios físicos evidenciando inclusive que o fator de forma está diretamente atrelado ao número de Reynolds, contrariando a hipótese clássica e alinhando-se com trabalhos mais recentes publicados sobre o tema. Os resultados encontrados a partir da aplicação da metodologia mostram coerência em relação às respostas encontradas nos ensaios, fornecendo uma alternativa ao método clássico de obtenção das características hidrodinâmicas de uma embarcação de superfície em condição de manobra. Ainda fornece uma opção de cálculos, que ainda necessita de melhorias e validação mais elaborada, nas condições da escala real, fato impossível sem o uso de simulações. / The growing use of numerical codes based on computational fluid dynamics (CFD) in problems related with marine engineering and the need to establish the reliability of the results from the simulations with those derived from physical tests served as the motivation for performing the work. The subject of this work is relevant since the number of published works that accurately simulate and test the conditions of vessels in maneuvering and obtains the hydrodynamic derivatives that characterize the movement is very small, thus meeting an existing demand for the new numeric confrontations / experimental. Therefore, a set of PMM tests (Planar Motion Mechanism), more specifically: pure sway, pure yaw and yaw whit drift, and static drift, were performed on the vessel KVLCC2 under conditions of maneuver, similar to tests conducted by the Italian laboratory ISEAN which was intended to provide a basis of comparison for work with CFD. The results of the forces and moments of simulations were compared with those from the tests, as well as the hydrodynamic derivatives which characterize the vessel studied. In general, the results from simulations were very close to those from the experiment, thus providing a good result in hydrodynamic, derived primarily related to derivatives, depending on the speed of translation and rotation. Expecting to expand the application of the proposed method, a new solution set of simulations was carried out in a full-scale vessel. The difficulties encountered due to incompatibilities in the Reynolds numbers were similarly found in the physical testing. This included demonstrating the form factor directly linked to the Reynolds number, contrary to the classical hypothesis and aligning with the latest publications on the subject. The results from the application of the methodology show consistency with the solutions found in the tests, providing an alternative to the classical method of obtaining the hydrodynamic characteristics of a surface vessel in a condition of maneuver. We also provide an option of calculations, which still needs improvement and a more elaborate validation under full-scale conditions, which would be impossible without the use of simulations.

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Este trabalho trata da aplicação de técnicas de otimização via algoritmos genéticos para o desenvolvimento de manobras de ensaios em vôo para estimação de parâmetros aerodinâmicos de aeronaves. As manobras otimizadas são necessárias para aumentar a eficiência dos algoritmos de estimação paramétrica, respeitando o envelope operacional das aeronaves quanto à segurança de vôo e quanto às limitações matemáticas dos modelos assumidos. Neste trabalho é feita a comparação entre a eficiência do procedimento de estimação com a aplicação de manobras convencionais e a eficiência do procedimento de estimação com a aplicação das manobras otimizadas. Em ambos os casos, o aumento da eficiência do algoritmo de estimação busca a maximização da sensitividade das variáveis de saída aos parâmetros do modelo. Para as manobras convencionais, os sinais são especificados de maneira indireta, através da maximização de suas densidades espectrais de potência nas freqüências próximas dos modos naturais do sistema dinâmico. A técnica de otimização, entretanto, baseada no conteúdo de informação dos dados de ensaios em vôo, diretamente utiliza-se dos conceitos de matriz de informação e limitantes de Cramer-Rao para compor os critérios de otimização e gerar sinais globalmente ótimos através de algoritmos genéticos que minimizem as incertezas relacionadas com as estimativas dos parâmetros aerodinâmicos. A presente abordagem considera problemas com multi-objetivos, multi-entradas e para o mínimo tempo, tratando os resíduos coloridos nas variáveis de medida. Vários estudos de caso são discutidos com a utilização dos modelos dinâmicos de período curto e oscilatório em derrapagem, incluindo resultados de ensaios em vôo de uma aeronave de pequeno porte. As vantagens e desvantagens das técnicas propostas são apresentadas, enfatizando a facilidade de implementação dos sinais ótimos resultantes. Por fim, considerações e recomendações a respeito da importância das manobras de ensaios em vôo para os procedimentos de estimação de derivadas de estabilidade e controle de aeronaves são feitas.

Neste trabalho é desenvolvida a estimação paramétrica de derivadas de estabilidade e controle para a aeronave AT-26 4509 do GEEV através da aplicação do método do erro de saída com otimização por Levenberg-Marquardt a dados reais de ensaios em vôo. O modelo adotado para a dinâmica da aeronave, denominado neste trabalho de global, possui 6 graus de liberdade e emprega equacionamento não-linear, compreendendo o conjunto de equações de estado. Como equações de saída, são apresentadas as expressões que modelam as medidas esperadas nos sensores. São selecionados os sensores das grandezas físicas mais relevantes para as manobras. A partir das equações de estado e saída e dos valores medidos pelos sensores, são definidos os parâmetros a serem estimados e é aplicada a metodologia de estimação. O processo é operacionalizado através de um programa de computador em ambiente MATLAB 6.5, que apresenta versão com interface gráfica e integrada a um pacote de estimação pré-existente. Utilizando-se como plataforma uma aeronave AT-26 instrumentada, são executadas manobras definidas com base na necessidade do modelo dinâmico empregado e no envelope da aeronave, levantado-se os dados necessários para o programa de estimação. Após processo iterativo de ajustes das estimativas iniciais e de combinação de modelos dinâmicos, chega-se aos resultados da estimação com modelo global, que são analisados e validados com base em programa de referência, comprovando-se a adequação de todo o processo de estimação apresentado.