Este trabalho de pesquisa tem por objetivo apresentar e investigar a viabilidade de um método numérico que contempla o paralelismo no tempo. Este método numérico está associado a problemas de condição inicial e de contorno para equações diferenciais parciais (evolutivas). Diferentemente do método proposto neste trabalho, a maioria dos métodos numéricos associados a equações diferencias parciais evolutivas e tradicionalmente encontrados, contemplam apenas o paralelismo no espaço. Daí, a motivação em realizar o presente trabalho de pesquisa, buscando não somente um método com paralelismo no tempo mas, sobretudo, um método viável do ponto de vista computacional. Para isso, a implementação do esquema numérico proposto está por conta de um algoritmo paralelo escrito na linguagem C e que utiliza a biblioteca MPI. A análise dos resultados obtidos com os testes de desempenho revelam um método numérico escalável e que exige pouco nível de comunicação entre processadores. / This research aims to present and investigate the feasibility of a numerical method that considers the parallelism in time. This numerical method is associated with problems of initial and boundary conditions for (evolutionary) partial differential equations. Unlike the method proposed in this work, most of the numerical methods associated with evolutionary partial diferential equations and traditionally found include only parallelism in space. Hence, the motivation for carrying out the present research work,seeking not only a method with parallelism in time but,above all, a viable method. The implementation of this proposed computational parallel algorithm was written with the language C and uses the MPI library. The results obtained from performance tests reveal a scalable and numerical method that requires little level of communication amount processors

Made available in DSpace on 2015-05-15T11:46:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1426381 bytes, checksum: 62061d1c025d5f4b37408e8b27ed96c0 (MD5) Previous issue date: 2014-08-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / We study the deformation theorem using the condition introduced by Cerami [8]. Furthermore, we study the following Dirichlet problem: ( u = f(x; u); x 2 u = 0; x 2 @ where is a smooth and bounded domain in RN and f : R ! R is a Caratheodory function with subcritical growth. In the above problem, we use the condition of Cerami [8] again, to ensure the existence of non-trivial solution. For this purpose, we use General Minimax Theorem proved by Bartolo in [12]. / Neste trabalho, estudamos o Teorema de Deformação usando a condição introduzida por Cerami [8]. Além disso, estudamos o seguinte problema de Dirichlet: ( u = f(x; u); x 2 u = 0; x 2 @ onde e um domínio suave e limitado em RN e f : R ! R é uma função de Caratheodory com crescimento subcrítico. No problema acima, utilizamos novamente a condição de Cerami [8], para garantir a existência de solução não-trivial, para este propósito, usaremos Teorema Geral de Minimax provado pelo Bartolo em [12].

Orientadores: Francisco Julio Sobreira de Araujo Correa, Djairo Guedes de Figueiredo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-09T23:52:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_RubiaGoncalves_D.pdf: 676237 bytes, checksum: b58f8b79d9e983ceccee3865787cfec0 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Neste trabalho usaremos algumas técnicas da Análise Funcional não-linear para estudar a existência de soluções para a seguinte classe de problemas ... Observação: O resumo na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo na tese digital / Abstract: In this work we will use some techniques of the Analysis Functional no linear to study the existence of solutions for the following class of problems ... Observation: The complete abstract in available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Matematica / Doutor em Matemática

Nesta dissertação, estudamos principalmente problemas semipositonos elípticos com dois parâmetros, a saber, problemas de valor de fronteira da forma. É claro que são feitas algumas hipóteses sobre f e g, assim como sobre as constates ʎ e µ. Começamos apresentando os pré-requisitos necessários ao entendimento de tais problemas. Discutimos também alguns resultados recentes sobre problemas elípticos positonos e semipositonos. / In this master thesis, we mainly study 2-parameter semipositone problems of elliptic type, ie, boundary value problems of the form. Of course, we made some assumptions over f and g, and over the constants ʎ and µ as well. We begin presenting some prerequisites for the study of such problems. We also discuss some recently obtained theorems for positone and semipositone elliptic problems.

Orientador: Jose Luiz Boldrini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-16T08:01:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_AndersonLuisAlbuquerquede_D.pdf: 2998474 bytes, checksum: 42b9a1d5dce58179e95cafd3db8b57b8 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A proliferação de mosquitos em regiões habitadas é uma importante questão de saúde pública, uma vez que tais insetos são vetores de várias doenças infecciosas. Assim, o estudo de técnicas de controle de populações de mosquitos tem um papel relevante na busca da eficiência no seu combate; em particular, a compreensão adequada de modelos matemáticos que descrevem tais situações pode auxiliar na tomada de decisão sobre quais seriam os procedimentos mais adequados para atingir este fim. Com este objetivo, neste trabalho fizemos a análise matemática rigorosa de um certo problema de controle ótimo associado a uma equação diferencial parcial que modela o crescimento e a difusão de uma população de mosquitos em uma região dada. Analisamos o problema de controlar tal população através da aplicação de inseticida por uma unidade volante de pulverização, buscando trajetórias ótimas a serem seguidas por esta unidade a fim de minimizar um certo funcional que envolve tanto a população total quanto os custos da operação / Abstract: The proliferation of mosquitoes in inhabited regions is an important public health issue since these insects are vectors of several infectious diseases. Thus, the study of techniques for controlling of mosquito populations has an important role in the quest for efficient combat techniques; in particular, the adequate understanding of mathematical models that describe such situations may help in the decision process of finding appropriate procedures to attain that. With this goal, in this work we performed a rigorous mathematical analysis of a certain optimal control problem associated to a partial differential equation modeling the growth and spreading of the mosquito population in a given region. We analyze the problem of controlling such population through the application of insecticide by a spraying unit; our objective is to search for optimal paths to be followed by this unit in order to minimize a certain functional that involves both the whole mosquito population and the operational costs / Doutorado / Analise Matematica / Doutor em Matemática

Orientador: Edmundo Capelas de Oliveira / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-17T12:38:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nakamura_MarciaMayumi_M.pdf: 683963 bytes, checksum: 0fbcfd687c511e4845ba13501415f91e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Efetuamos um estudo sistemático envolvendo o caso geral de uma equação diferencial parcial, linear, de segunda ordem, com n variáveis independentes. Particularizamos para o caso bidimensional, n = 2, duas variáveis independentes. Utilizamos o método de separação de variáveis para conduzir esta equação diferencial parcial a um conjunto de duas equações diferenciais ordinárias. Introduzimos o método de Frobenius a partir de uma particular equação diferencial ordinária, a chamada equação de Bessel. Como aplicação, apresentamos e discutimos o chamado problema de forcas centrais, em particular, estudamos o problema de Kepler de onde emerge naturalmente o problema de classificação de uma cônica, onde a elipse merece tratamento destacado / Abstract: We develop a systematic study involving the general case of a second order linear partial differential equation with n independent variables. We particularize to the bidimensional case, n = 2, involving two independent variables. In this case, we present the method of separating variables to develop the partial differential equation into a set of two differential ordinary equations. We introduce the Frobenius method using a particular ordinary di1'l'erential equation, the so-called Bessel equation. As an application, we present and discuss the so-called central forces and as particular case, we study the Kepler problem from which naturally emerges the problem of the classification of a conic, where ellipse deserves special treatment / Mestrado / Equação Diferenciais / Mestre em Matemática

Orientadores: Djairo Guedes de Figueiredo, Olimpio Hiroshi Miyagaki / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-13T07:50:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Junges-Miotto_Taisa_D.pdf: 1407780 bytes, checksum: c2871097b4e97e35198b351dbcfa999b (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O objetivo deste trabalho é obter estimativas ABP para operadores completamente não lineares e estudar problemas do tipo Ambrosetti-Prodi para o operador p-Laplaciano nos casos superlinear para a equação e sublinear para sistema, aplicando o método de sub e supersolução e a teoria do grau de Leray Schauder, para obtermos nos casos de Ambrosetti-Prodi, multiplicidade de soluções. Para aplicarmos a teoria do grau de Leray Schauder precisamos obter estimativas a priori das eventuais soluções dos problemas, estimativas essas que serão obtidas aplicando-se técnicas diferentes em cada caso. No Capítulo 1 enunciaremos alguns resultados auxiliares que serão utilizados no decorrer do trabalho. No Capítulo 2 obtemos estimativas do tipo ABP para soluções de viscosidade de uma classe de operadores completamente não lineares, o qual um exemplo é o operador p-Laplaciano. No Capítulo 3 estudamos o problema do tipo Ambrosetti-Prodi para equação com o p-Laplaciano no caso superlinear, fazendo uso da técnica blow up e de teoremas do tipo Liouville. No Capítulo 4 estudamos o problema do tipo Ambrosetti-Prodi para sistema com o p-Laplaciano no caso sublinear, utilizando para isso soluções de viscosidade e a caracterização do autovalor principal. / Abstract: The aim of this work is to obtain ABP estimates for fully nonlinear operators and to study problems of the Ambrosetti-Prodi type for the p-Laplacian operator in two cases: superlinear case for the equation and the sublinear case for the system. For this, we use the sub and supersolution method and the Leray Schauder degree theory, to obtain in the two cases, multiplicity of solutions. To apply the degree theory, we need a priori estimates of the possible solutions, obtained applying di_erent techniques in each problem. In Chapter 1 we will cite some auxiliary results, which will use during this work. In Chapter 2 we will obtain ABP estimates for viscosity solutions to a class of fully nonlinear operators, whose example is the p_Laplacian operator. In Chapter 3 we will study the Ambrosetti-Prodi type problems for the superlinear case, using the blow up technique and Liouville theorems type. In Chapter 4 we will study the Ambrosetti-Prodi type problem for system in the sublinear case, using for this viscosity solutions and the variational characterization of the principal eigenvalue. / Doutorado / Doutor em Matemática

Orientador: Jose Luiz Boldrini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-08T04:50:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Assuncao_WelingtonVieira_M.pdf: 3067952 bytes, checksum: cb36bded30f5b1d27ff1b3f04844b178 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho estudaremos um sistema de equações diferenciais parciais parabólicas não lineares que correspondem a um modelo matemático do tipo campo de fases para problemas de solidificação e fusão de materiais puros, estudado em "K. H. Hoffman e L. Jiang, Optimal control of a phase field model for solidification, Numer. Funct. Anal. Optimization 13 (1 & 2), 1992, pp. 11-27". A análise de tal sistema será feita através da colocação do problema em um contexto de espaços funcionais adequados para que as soluções do problema original correspondam a pontos fixos de um certo operador não-linear compacto. Descreveremos resultados sobre existência, regularidade e unicidade de soluções para tal modelo. Estudaremos também um problema de controle ótimo associado ao sistema anterior, na qual obtêm-se existência de um controle ótimo e condições ótimas necessárias na qual tem que ser satisfeitas por cada controle ótimo. Além disso, estudaremos um modelo que é uma generalização do anterior, apresentado em "C. Morosanu e D. Motreanu, A generalized phase field system, Journal of Math. Analysis and Applic. 237, 1999, pp. 515-540". Para este modelo generalizado, consideraremos questões similares às do modelo anterior e utilizaremos as mesmas técnicas para obter resultados similares / Abstract: In this work we study a system of nonlinear partial differential equations of parabolic type corresponding to a mathematical model of phase field type for problems of solidification of pure materials. This model is studied in "K. H. Hoffman e L. Jiang, Optimal control of a phase field model for solidification, Numer. Funct. Anal. Optimization 13 (1 & 2), 1992, pp. 11-27". The analysis of such system is done by putting the problem in a context of appropriate functional spaces in such way that the solution of the original problem corresponds to fixed point of a certain compact nonlinear operator. We describe results on existence, regularity and uniqueness of solutions for such model problem. We also study an optimal control problem associated to the previous problem, for which it is possible to obtain the existence of an optimal control and the corresponding necessary optimality conditions. Moreover, we study a model that is a generalization of the previous one and is presented in "C. Morosanu e D. Motreanu, A generalized phase field system, Journal of Math. Analysis and Applic. 237, 1999, pp. 515-540". For this generalized model, we consider similar questions as in the previous model and use to same tools to study them and get similar results / Mestrado / Equações Diferenciais Parciais / Mestre em Matemática

Orientador: Jaime Angulo Pava / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-09T17:33:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_AdemirPastor_D.pdf: 1039193 bytes, checksum: b5af71af1666ffb5c2e05c4612b6973c (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Nesta tese, estudamos o seguinte sistema não-linear de equações do tipo Schrodinger ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo na tese digital / Abstract: In this thesis we study the following nonlinear Schrodinger type system ... Note: The complete abstract in available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Matemática

Orientadores: Maria Amelia Novais Schleicher, Joerg Dietrich Wilhelm Schleicher / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-15T16:25:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Coimbra_TiagoAntonioAlves_M.pdf: 1644714 bytes, checksum: 5d506a3202c2283333d0f29819623fcc (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O deslocamento de um evento sísmico sob a chamada operação de continuação de afastamento (Offset Continuation Operation - OCO) pode ser descrita por uma equação diferencial parcial de segunda ordem que foi denominada de equação da onda imagem para OCO. Por substituição de uma solução tentativa da forma da teoria dos raios, pode se deduzir uma equação iconal OCO que descreve os aspectos cinemáticos da propagação da onda imagem OCO. Neste trabalho, resolvemos a equação da onda imagem OCO por meio do método das características. As características desta equação são as trajetórias OCO que descrevem o caminho do deslocamento de um evento sísmico sob variação do afastamento entre fonte e receptor. O conjunto de pontos finais de diversas trajetórias OCO, traçadas a partir do mesmo afastamento inicial até o mesmo afastamento final, define o raio de velocidade OCO ou, mais breve, raio OCO. Este raio OCO pode ser empregado para análise de velocidade. O algoritmo consiste do traçamento de raios OCO e então encontrar o ponto de interseção entre o raio OCO e o evento de reflexão sísmica dentro da seção final de afastamento comum. O procedimento tem a vantagem sobre a análise de velocidade convencional de que está baseado numa comparação de dados simulados com dados adquiridos ao invés de dois conjuntos de dados simulados. Exemplos numéricos demonstram que o traçamento de raios OCO pode ser executado de maneira precisa e de que a análise de velocidade resultante fornece velocidades confiáveis. Além disso, baseado nas expressões analíticas para os raios OCO que começam a partir do afastamento zero (migraton to common offset - MCO), deduzimos uma equação da onda imagem para continuação de velocidade MCO. Demonstramos que, em muitas situações práticas, esta equação pode ser empregada diretamente para OCO, assim evitando a necessidade de traçar trajetórias e raios OCO / Abstract: The dislocation of a seismic event under the so-called Offset Continuation Operation (OCO) can be described by a second-order partial differential equation, which has been called the OCO image-wave equation. By substitution of a ray-like trial solution, an OCO image-wave eikonal equation is obtained that describes the kinematic aspects of OCO imagewave propagation. In this work, we solve the OCO image-wave eikonal equation by means of the method of characteristics. The characteristics of this equation are the OCO trajectories that describe the path of dislocation of a seismic event under variation of the source-receiver offset. The set of endpoints of several OCO trajectories traced from the same initial to the same final offset under varying values for the medium velocity defines the OCO velocity ray or briefly OCO ray. This OCO ray can be employed for velocity analysis. The algorithm consists of OCO ray tracing an then finding the intersection point of the OCO ray with the seismic reflection event in the final common-offset section. The procedure has the advantage over conventional velocity analysis that it is based on a comparison of simulated and acquired data rather than two sets of simulated data. Numerical examples demonstrate that the OCO ray tracing can be accurately executed and that the resulting velocity analysis yields reliable velocities. Moreover, based on the analytic expressions for the OCO rays starting from zero-offset (migraton to common offset, MCO), we derived an image-wave equation for MCO velocity continuation. We demonstrate that in many practical situations this equation can be directly employed for OCO, thus avoiding the need to trace OCO trajectories and OCO rays / Mestrado / Geofisica Computacional / Mestre em Matemática Aplicada