Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Matemática Pura e Aplicada, Florianópolis, 2015. / Submitted by Gesmar Kingeski Barbosa null (gesmar.k@ufsc.br) on 2016-01-15T11:20:39Z No. of bitstreams: 1 PMTM0029-M.pdf: 13037608 bytes, checksum: aa650ccc7a7e63bfa02b07d8f70c5de8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-15T11:20:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PMTM0029-M.pdf: 13037608 bytes, checksum: aa650ccc7a7e63bfa02b07d8f70c5de8 (MD5) Previous issue date: 1980-11

Submitted by Márcia Richtielle da Silva null (marcia.rc.unesp@hotmail.com) on 2017-02-26T19:23:14Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 26682414 bytes, checksum: 767d50c7003af036e5bb48519e8b9d5c (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-03-07T13:55:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_mr_me_sjrp.pdf: 26682414 bytes, checksum: 767d50c7003af036e5bb48519e8b9d5c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-07T13:55:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_mr_me_sjrp.pdf: 26682414 bytes, checksum: 767d50c7003af036e5bb48519e8b9d5c (MD5) Previous issue date: 2017-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste trabalho é estudar resultados básicos da teoria de Equações Diferenciais Ordinárias Generalizadas (EDOGs) e Equações Diferenciais Funcionais com Retardamento e Impulsos (EDFRIs) em tempos pré-fixados e obter resultados mais gerais relacionados à estabilidade das soluções destas equações.

No presente trabalho procurou-se estudar o Problema de Dirichlet, enxergando-o através de sua formulação variacional. Para tal, introduzimos os espaços de Sobolev e uma série de suas propriedades. Após, estudamos a formulação fraca do problema, onde, na busca pela existência e uni cidade de sua solução, estudamos o funcional que surge naturalmente. Finalmente, usando esses resultados, apresentamos a formulação variacional do referido problema, para fecharmos o trabalho com um estudo de caso, onde a solução existe e é única. / In the present work sought to study the Problem of Dirichlet, in a variational formulation view. To this end, we introduced the spaces of Sobolev, and a number of its properties. After we studied the weak formulation of the problem, where in the search for the existence and uniqueness of its solution, we studied the way that comes naturally. Finally, using these results, we present the variational formulation of the problem, to dose the work with a case study where the solution exists and is unique.

Submitted by Jessyca Silva (jessyca@mat.ufc.br) on 2017-03-23T17:04:53Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_wlteodoro.pdf: 1423597 bytes, checksum: 8ddabb47c9d7fecd8000966f04ef9f06 (MD5) / Rejected by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br), reason: Oi Jessyca. Estou devolvendo a dissertação do Wilkson. Não está normalizada. Vou enviar um e-mail para ele explicando o que deve ser feito. on 2017-03-27T15:42:14Z (GMT) / Submitted by Jessyca Silva (jessyca@mat.ufc.br) on 2017-03-29T12:38:39Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_wlteodoro.pdf: 1892280 bytes, checksum: 6c5a3e842e9de85c5c6dbe8f28ab5931 (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2017-04-04T11:12:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_wlteodoro.pdf: 1892280 bytes, checksum: 6c5a3e842e9de85c5c6dbe8f28ab5931 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-04T11:12:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_wlteodoro.pdf: 1892280 bytes, checksum: 6c5a3e842e9de85c5c6dbe8f28ab5931 (MD5) Previous issue date: 2017-01-30 / The present work aims to show the applicability of mathematics in the solution of physical problems. First, the behavior of a solution will be observed through local analysis. Next, demonstrate the solutions by power series and the special functions (Bessel, Hermite, Legendre and Laguerre) and, finally, the application by ordinary differential equation (ODE). / O presente trabalho visa mostrar a aplicabilidade da matemática na solução de problemas físicos. Primeiramente, será observado o comportamento de uma solução através da análise local. Em seguida, demonstrar as soluções por séries de potência e as funções especiais (Bessel, Hermite, Legendre e Laguerre) e, por fim, a aplicação por equação diferencial ordinária (EDO).

No presente trabalho procurou-se estudar o Problema de Dirichlet, enxergando-o através de sua formulação variacional. Para tal, introduzimos os espaços de Sobolev e uma série de suas propriedades. Após, estudamos a formulação fraca do problema, onde, na busca pela existência e uni cidade de sua solução, estudamos o funcional que surge naturalmente. Finalmente, usando esses resultados, apresentamos a formulação variacional do referido problema, para fecharmos o trabalho com um estudo de caso, onde a solução existe e é única. / In the present work sought to study the Problem of Dirichlet, in a variational formulation view. To this end, we introduced the spaces of Sobolev, and a number of its properties. After we studied the weak formulation of the problem, where in the search for the existence and uniqueness of its solution, we studied the way that comes naturally. Finally, using these results, we present the variational formulation of the problem, to dose the work with a case study where the solution exists and is unique.

No presente trabalho procurou-se estudar o Problema de Dirichlet, enxergando-o através de sua formulação variacional. Para tal, introduzimos os espaços de Sobolev e uma série de suas propriedades. Após, estudamos a formulação fraca do problema, onde, na busca pela existência e uni cidade de sua solução, estudamos o funcional que surge naturalmente. Finalmente, usando esses resultados, apresentamos a formulação variacional do referido problema, para fecharmos o trabalho com um estudo de caso, onde a solução existe e é única. / In the present work sought to study the Problem of Dirichlet, in a variational formulation view. To this end, we introduced the spaces of Sobolev, and a number of its properties. After we studied the weak formulation of the problem, where in the search for the existence and uniqueness of its solution, we studied the way that comes naturally. Finally, using these results, we present the variational formulation of the problem, to dose the work with a case study where the solution exists and is unique.

O estudo da evolução da concentração de elementos de uma reação química, conhecida como Cinética Química, é de extrema importância para a compreensão das complexas interações em sistemas biológicos. Uma maneira de descrever a cinética de uma reação química é utilizando um sistema de equações diferenciais ordinárias (EDOs). Uma vez que para resolver um sistema de equações diferenciais ordinárias pode ser uma tarefa difícil (ou mesmo inviável), métodos numéricos são utilizados para realizar simulações, ou seja, para obter concentrações aproximadas das espécies químicas envolvidas durante um determinado período de tempo. No entanto, quanto maior for o sistema simulado de EDOs, mais os métodos numéricos estão sujeitos a erros. Além disso, o aumento do tamanho do sistema muitas vezes resulta em simulações que são mais exigentes do ponto de vista computacional. Assim, o objetivo deste projeto de mestrado é o desenvolvimento de regras para simplificar os sistemas de equações diferenciais ordinárias que modelam a cinética de reações químicas e, portanto, a obtenção de um algoritmo para executar simulações numéricas de um modo mais rápido e menos propenso a erros. Mais do que diminuir o erro e o tempo de execução, esta simplificação possibilita o biólogo escolher a solução mais factível do ponto de vista de medida. Isso porque, a identificação dos sistemas (i.e., inferência dos parâmetros) requer que a concentração de todas as espécies químicas seja conhecida, ao menos em um certo intervalo de tempo. Contudo, em muitos casos, não é possível medir a concentração de todas as espécies químicas consideradas. Esta simplificação gera sistemas equivalentes ao original, mas que dispensa a utilização de certas concentrações de espécies químicas. Um sistema de equações diferenciais ordinárias pode ser simplificado considerando as relações de conservação de massa, que são equações algébricas. Além disso, no caso de reações enzimáticas, o sistema de equações diferenciais ordinárias pode ser simplificado pelo pressuposto de que a concentração do complexo enzima-substrato mantém-se constante, o que permite a utilização da equação de Michaelis-Menten. De todas as combinações possíveis das equações algébricas com as equações diferenciais, uma família de sistemas simplificados de EDOs foi construída, permitindo a escolha do sistema mais simples. Esta escolha segue um critério guloso que favorece a minimização do número de equações diferenciais e do número total de termos. As regras em desenvolvimento de simplificação dos sistemas de equações diferenciais ordinárias foram utilizados para projetar um algoritmo, que foi implementado usando a linguagem de programação Python. O algoritmo concebido foi testado utilizando instâncias artificiais. / The study of the evolution of the concentration of species in a chemical reaction, known as Chemical Kinetics, is of paramount importance for the understanding of complex interactions in biological systems. One way to describe the kinetics of a chemical reaction is using a system of ordinary differential equations (ODEs). Once to solve a system of ODEs can be a difficult (or even unfeasible) task, numerical methods are employed to carry out simulations, that is, to obtain approximated concentrations of the involved chemical species for a certain time frame. However, the larger is the simulated system of ODEs, the more numerical methods are subject to error. Moreover, the increase of the system size often results in simulations that are more demanding from the computational point of view. Thus, the objective is the development of rules to simplify systems of ODEs that models the kinetics of chemical reactions, hence obtaining an algorithm to execute numerical simulations in a faster way and less prone to error. More than decrease error and run time, this simplification allows the biologist to choose the most feasible solution from the point of view of measurement. This is because the identification of systems (i.e., inferring parameters) requires that the concentration of all chemical species is known, at least in a certain time interval. However, in many cases it is not possible to measure the concentration of all chemical species considered. This simplification creates systems equivalent to the original, but that does not require the use of certain concentrations of chemical species. A system of ODEs can be simplified considering the relations of mass conservation, which are algebraic equations. Furthermore, in the case of enzymatic reactions, the system of ODEs can be simplified under the assumption that the concentration of enzyme-substrate complex remains constant, which allows us to use the Michaelis-Menten equation. From all possible combinations of the algebraic equations with differential equations, a family of simplified systems of ODEs will be built, allowing the choice of a simplest system. This choice will follow a greedy criterion which favors the minimization of number of differential equations and the total number of terms. The rules under development to simplify systems of ODEs will be used to design an algorithm, which will be implemented using Python programming language. The designed algorithm will be tested using synthetic data.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um algoritmo baseado na modelagem do sistema de transmissão por meio de equações diferenciais, formuladas através dos parâmetros resistência e indutância da linha de transmissão a ser protegida. Nesta abordagem não é necessário que a entrada do algoritmo seja puramente senoidal, admitindo-se a presença de harmônicos e componentes CC presentes na falta como parte da solução do problema. Utilizou-se o software ATP para a modelagem do sistema elétrico estudado e a obtenção do conjunto de dados para análise e testes, permitindo-se a representação detalhada da linha de transmissão por meio das características dos condutores e suas respectivas disposições geométricas nas torres de transmissão, além da modelagem das diversas manobras e defeitos que os afetam, buscando-se uma aproximação com uma situação real. Com relação ao uso direto das equações diferenciais para a tarefa de proteção das linhas, constatou-se que sua aplicação não produz uma estimativa aceitável para ser usada em relés digitais por possuírem convergência em tempos normalmente superiores a dois ciclos. Assim, foi feita uma filtragem das respostas do algoritmo, proporcionando-se um diagnóstico mais rápido das estimativas. Para isso foi usado um filtro de mediana de 5ª ordem para o cálculo da localização da falta. Para todos os tipos de falta testados, a estimativa da localização da falta com o uso do referido filtro mostrou-se altamente satisfatória para a finalidade de proteção, convergindo em menos de um ciclo e meio de pós-falta, após a filtragem das estimativas, imprimindo maior velocidade de resposta para os relés digitais. / The present work shows the development of an algorithm based on the modeling of the transmission system utilizing differential equations. The differential equation for the line is solved having its resistance and inductance as parameters. In this approach there is no need for the algorithm inputs to be pure sinusoidal, allowing the presence of harmonic and DC components in the line as a part of the solution to the problem. The software ATP was utilized for the modeling of the electric system under study as well as data collection for analysis and tests. This representation allowed a detailed representation of the transmission line through the characteristics of the conductors and its geometrical disposition in the transmission towers, as well as the simulation of faults that usually affect the electric system, reproducing a realistic situation. The direct use of differential equations do not give an acceptable estimation as far as digital relays are concerned because they have convergence times over two cycles. In this sense, a 5th order median filter was utilized, providing faster diagnosis for the fault location estimation. The estimation of the fault location has proved to be a coherent criteria for the algorithm. For the fault types tested, the estimation for the fault location utilizing line parameters has shown itself highly satisfactory for protection purposes. This work has shown that the algorithm oulputs converge in less than 1 and a half cycles afler the fault occurrence, presenting a much faster response for digital relays.

Neste trabalho estudamos a controlabilidade e a estabilização de certos tipos de sistemas com retardo. Obtemos um resultado de estabilização para sistema com retardo periódicos e um resultado que nos permite concluir a controlabilidade do sistema com retardo baseado na controlabilidade do mesmo sistema porém, sem retardo. Apresentamos a equação do calor como exemplo / In this work we study controllability and stabilizability of a type of delayed systems. We get a stabilization result for delayed periodic systems and we get a result that allow us to conclude the controllability of the delayed system based on the controllability of the same system without delay. We present the heat equation like example

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-02-05T20:40:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModelamentoMatematicoInterfaces.pdf: 2522777 bytes, checksum: 00c367c1d651f7f1b8f0f799cbbae1be (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-02-06T14:06:59Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModelamentoMatematicoInterfaces.pdf: 2522777 bytes, checksum: 00c367c1d651f7f1b8f0f799cbbae1be (MD5) / Made available in DSpace on 2013-02-06T14:06:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModelamentoMatematicoInterfaces.pdf: 2522777 bytes, checksum: 00c367c1d651f7f1b8f0f799cbbae1be (MD5) Previous issue date: 2009 / O estudo do comportamento dinâmico da junção que se forma ao se unir uma fibra nervosa a um semicondutor é objeto de muitas pesquisas ultimamente em grandes centros de pesquisas. Estes estudos levam basicamente a dois modelos matemáticos de modelagem da junção: o modelo de contacto de ponta e o modelo de contacto de área. Utilizando o modelo de contacto de área, resolve-se a equação diferencial que descreve o comportamento dinâmico da junção neurônio-semicondutor, através de dois métodos analíticos. No primeiro método a solução da equação diferencial é obtida através da soma de duas equações: da solução da equação homogênea mais a da equação particular, obtendo dessa forma, o resultado que consta na literatura. Já o segundo método é o que descreve a solução usando as funções de Green, cujo resultado, embora não coincidente com o da literatura, é totalmente coincidente na região de interesse dentro da junção. A vantagem do uso da função de Green na determinação da solução de uma equação diferencial, é que, uma vez determinada essa função, a solução dessa equação diferencial é obtida de forma imediata, bastando para tal, fazer um processo de integração do produto entre a função de Green e a função de excitação ou fonte. Por último, mostra-se a completa equivalência entre os dois métodos de soluções da equação diferencial. / The study of de dynamic behavior of the neuron transistor junction has been the aim of several great research centers lately. These studies basically give rise to two mathematical models that describes the neuron transistor junctions: the point contact model and the area contact model. Through the area contact model, this work shows how to obtain solutions of the differential equation that describe the dynamic behavior of the neuron transistor junction using two different analytical methods. In the first method chosen the solution of the differential equation give rise from summation between the solutions of the homogeneous equation and the particular equation. The second choice uses de Green´s functions to obtain the solution of the equation. At last, is proved that the two methods are fully equivalent between each other.