Orientadores: Jaime Angulo Paiva, Marcia A. G. Scialom / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-04T09:39:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paiva_LynnyngsKellyArrudaSaraivade_D.pdf: 1499074 bytes, checksum: 7fef4b8257781913440ab95a338aedcc (MD5) Previous issue date: 2005 / Doutorado / Matematica / Doutor em Matemática

Orientador: João Bosco Ribeiro do Val / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T11:15:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinheiro_NathalieCarvalho_M.pdf: 2872807 bytes, checksum: 929137a3cc76534c1832b041f3175ff3 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Os elevados custos de produção na extração de petróleo marítimo são reduzidos com um sistema inovador que a Petrobras está desenvolvendo, denominado VASPS (do inglês, Vertical Annular Separation and Pumping System), capaz de separar gás e líquido ainda no assoalho oceânico. Esta dissertação trata do ajuste do nível de l'iquido no reservatório do VASPS, via controle impulsional estocástico, que se distancia bastante de um regulador convencional. A vazão de entrada flutua e o controle consiste em alterar a velocidade da bomba de saída do tanque, mantendo o nível numa faixa de operação, na qual ele varia livremente sem prejuízo. Todavia, é necessário de um lado observar o risco de operar próximo aos extremos de nível e de outro minimizar o número de intervenções na velocidade da bomba para prolongar sua vida útil. Optou-se por modelar o sistema por meio de um processo de difusão e formular por controle impulsional. Para a sua solução, o controle impulsional é convertido em uma sequência de problemas de parada ótima iterados, resolvidos utilizando-se a Discretização do Valor Médio, MVS (do inglês, Mean Value Scheme). Esta dissertação introduz o uso do controle impulsional nesta aplicação além da técnica citada para resolver problemas de parada ótima. / Abstract: The high costs in offshore oil production are reduced with the use of an innovative system which has been developed by Petrobras, the Brazilian oil company. Called VASPS (Vertical Annular Separation and Pumping System), it consists of an undersea gas/liquid separator. This work presents a strategy for the liquid level adjustment in the VASPS tank, which is subject to uncertain liquid inflow. This is far from a strict control regulator problem, since the liquid level may drifts freely inside an operation range. Although, in one hand, it is necessary to account for a risky operation near the limits, on the other hand, acting freely and continuously in the controlled pump may drastically shorten the lifetime of the equipment. To prevent premature worn with halt in the oil production, the control input variations should be meager. We propose a stochastic impulse control for varying the outflow pump speed. This formulation is transformed in a sequence of iterated optimal stopping problems, which results in a sequence of variational inequalities. We employ the numerical method called Mean Value Scheme (MVS) to solve this type of problem. This monograph introduces impulse control to the resevoir level adjustment of VASPS, together with the application of the MVS to its solution. / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: João Frederico da Costa Azevedo Meyer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-26T22:13:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miyaoka_TiagoYuzo_M.pdf: 9483350 bytes, checksum: 13a6ce526d2a0eca797c7b2c56f65600 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Este trabalho trata da modelagem matemática e da simulação computacional de um problema de dinâmica populacional, mais precisamente a interação de um poluente tóxico a duas espécies que competem entre si por espaço e alimento. A modelagem é feita a partir de dispersão e advecção populacional juntamente com o modelo clássico de Lotka-Volterra e reprodução do tipo de Verhulst, mas com um termo inovador para a interação entre poluente e população. Este termo inovador visa a melhoria do modelo a médio e longo prazos, pois tem comportamento assintótico em relação ao tempo. Temos assim um sistema de equações diferenciais parciais não-linear, cuja solução analítica é impossível de ser obtida. Recorremos então a métodos numéricos e simulações computacionais para obter soluções aproximadas. Para isso, utilizamos os métodos de Elementos Finitos (com elementos triangulares de primeira ordem) nas variáveis espaciais e de Diferenças Finitas (mais especificamente, o método de Crank-Nicolson) na temporal, além do método preditor-corretor de Douglas e Dupont para tratar não linearidades, detalhando o procedimento de se obter um software capaz de gerar cenários qualitativamente realistas (os parâmetros utilizados foram estimados). Com o software obtido apresentamos gráficos das soluções aproximadas em cenários hipotéticos distintos, de forma a poder analisar possíveis impactos ambientais causados pela poluição despejada no meio ambiente / Abstract: This work treats the mathematical modeling and computational simulation of a populational dynamics problem, more precisely the interaction of a toxic pollutant in two species which compete with each other for space and food. The modeling is done from populational dispersion and advection together with the classical model of Lotka-Volterra and Verhulst type reproduction, but with a innovative term for the interaction of pollutant and population. This innovative term aims the improvement of the model in the medium and long time, because it has asymptotic behaviour in relation to time. Therefore we have a system of non linear partial differential equations, whose analytical solution is impossible to be obtained. We then appeal to numerical methods and computational simulations to obtain approximated solutions. For this, we use the Finite Elements method (with first order triangular elements) in spatial variables and Finite Differences method (more specifically the Crank-Nicolson method), in addition to the Douglas and Dupont predictor-corrector method to treat non linearities, detailing the process of obtaining a software capable of generating qualitatively realistic scenarios (the parameters used were estimated). With the obtained software we present plots of approximate solutions in different hypothetical scenarios, in order to analyze possible enviromental impacts caused by pollution released into the environment / Mestrado / Matematica Aplicada / Mestre em Matemática Aplicada

Orientador: Igor Leite Freire / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-27T16:11:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sampaio_JulioCesarSantos_D.pdf: 2598760 bytes, checksum: b1332349b50fc600ddddb7596fd4b5a4 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Neste trabalho estudamos simetrias de Lie e a teoria de leis de conservação desenvolvida por Ibragimov nos últimos 10 anos. Leis de conservação para várias equações sem Lagrangeanas clássicas foram estabelecidas / Abstract: In this work we study Lie point symmetries and the theory on conservation laws developed by Ibragimov in the last 10 years. Conservation laws for several equations without classical Lagrangians were established / Doutorado / Matematica Aplicada / Doutor em Matemática Aplicada

Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-10-03T17:54:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AplicacaoTeoriaGrupos.pdf: 1512597 bytes, checksum: 4ba8e54f1b41a8f2fc694f2cb5ab7715 (MD5) / Rejected by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br), reason: on 2017-10-10T17:03:27Z (GMT) / Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-10-16T14:22:18Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AplicacaoTeoriaGrupos.pdf: 1512597 bytes, checksum: 4ba8e54f1b41a8f2fc694f2cb5ab7715 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-11-13T16:10:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AplicacaoTeoriaGrupos.pdf: 1512597 bytes, checksum: 4ba8e54f1b41a8f2fc694f2cb5ab7715 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-13T16:10:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AplicacaoTeoriaGrupos.pdf: 1512597 bytes, checksum: 4ba8e54f1b41a8f2fc694f2cb5ab7715 (MD5) Previous issue date: 2014-08-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho aplicamos a teoria de grupos magnéticos em seções transversais de guias de ondas quadrado, retangular e circular preenchidos com ferrite ou material semicondutor com diferentes tipos de magnetização. Estes guias de ondas são estruturas usadas em tecnologia de microondas como phase shifters, cut-off switches e isoladores. Analogamente como feito em guias de ondas com diferentes simetrias, foram analisadas e classificadas também cavidades ressonantes com geometrias cúbica, paralelepípeda e cilíndrica utilizando teoria de grupos magnéticos. Considerando seções de guia de onda com quatro portas e usando métodos de teoria de grupo calculou-se a estrutura da matriz de espalhamento para estes guias com diferentes simetrias e são discutidas algumas de suas propriedades. Além disso, as matrizes de espalhamento obtidas para os modos TE0n são exatas e, a partir delas, foram calculados os autovalores e autovetores destas matrizes. Os resultados obtidos servem como referência teórica para checar a precisão de cálculos numéricos em estruturas de guias de ondas. / In this paper we apply the theory of magnetic groups in cross sections of waveguides square, rectangular and circular filled with ferrite or semiconductor material with different types of magnetization. These wave guides are structures used in microwave technology as phase shifters, cut-off switches and insulators. Similarly as done in waveguides with different symmetries, were analyzed and classified also resonant cavities with cubic and cylindrical paralelepípeda geometries using group theory magnetic. Considering waveguide sections with four doors and using group theory methods calculated to scattering matrix structure for these guides with different Symmetries and are discussed some of its properties. Furthermore, scattering matrices obtained TE0n modes are accurate and, from them, were calculated eigenvalues and eigenvectors of matrices. The results serve as theoretical reference to check the accuracy of numerical calculations in structures of waveguides.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-02-23Bitstream added on 2014-06-13T20:55:45Z : No. of bitstreams: 1 silva_alo_me_sjrp.pdf: 1157182 bytes, checksum: 08ed86b39eb7aa9014461e7988e01266 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho apresentamos conceitos teþoricos fundamentais como os Príncipios da Boa Continuação de Gestalt e da Conectividade de Kanizsa, os quais estão intimamente relacionados `a percepção visual humana estudada por psicólogos. Tais conceitos são muito importantes no contexto do processamento de imagens, principalmente no que se refere ao processo de Retoque Digital de Imagens, influenciando e auxiliando pesquisadores a criar modelos matemáticos que imitem o sistema visual humano, com a intenção de deixar o processo mais real possþývel. Apresentamos também, diversos modelos matemþaticos propostos para solucionar o problema de retoque digital, bem como técnicas para implementação computacional de tais modelos. / In this work we present fundamental theoretical concepts like the Gestalt s Good Continuation Principle and the Kanizsa s Connectivity Principle, which are closely related to human visual perception studied by psychologists. Such concepts are very important in the context of the image processing, mainly in those related to the inpainting process. These concepts are influencing and helping researchers to create mathematical models that imitate the human visual system, with the purpose to make the process as real as possible. We also present, various mathematical models developed to solve the inpainting problem and techniques for the computational implementation of theses models.

Orientador: Maurílio Boaventura / Banca: Maria Amélia Novais Schleicher / Banca: Elso Drigo Filho / Resumo: Neste trabalho apresentamos conceitos teþoricos fundamentais como os Príncipios da Boa Continuação de Gestalt e da Conectividade de Kanizsa, os quais estão intimamente relacionados 'a percepção visual humana estudada por psicólogos. Tais conceitos são muito importantes no contexto do processamento de imagens, principalmente no que se refere ao processo de Retoque Digital de Imagens, influenciando e auxiliando pesquisadores a criar modelos matemáticos que imitem o sistema visual humano, com a intenção de deixar o processo mais real possþývel. Apresentamos também, diversos modelos matemþaticos propostos para solucionar o problema de retoque digital, bem como técnicas para implementação computacional de tais modelos. / Abstract: In this work we present fundamental theoretical concepts like the Gestalt’s Good Continuation Principle and the Kanizsa’s Connectivity Principle, which are closely related to human visual perception studied by psychologists. Such concepts are very important in the context of the image processing, mainly in those related to the inpainting process. These concepts are influencing and helping researchers to create mathematical models that imitate the human visual system, with the purpose to make the process as real as possible. We also present, various mathematical models developed to solve the inpainting problem and techniques for the computational implementation of theses models. / Mestre

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O objetivo desta tese é o desenvolvimento de algoritmos para determinar as soluções, e para determinação de fontes, das equações de Poisson e da condução de calor definidas em uma esfera. Determinamos as formas das equações de Poisson e de calor sobre a esfera, e desenvolvemos métodos iterativos, baseados em uma malha icosaedral e sua respectiva malha dual, para obter as soluções das mesmas. Mostramos que os métodos iterativos convergem para as soluções das equações discretizadas. Empregamos o método de regularização iterada de Alifanov para resolver o problema inverso, de determinação de fonte, definido na esfera. / The objective of this thesis is the development of algorithms to determine the solutions, and for determination of sources of, the equations of Poisson and heat conduction for a sphere. We establish the form of equations of Poisson and heat on the sphere, and developed iterative methods, based on a icosaedral mesh and its dual mesh, to obtain the solutions for them. It is shown that the iterative methods converge to the solutions of the equations discretizadas. It employed the method of settlement of Alifanov iterated to solve the inverse problem, determination of source, set in the sphere.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A engenharia geotécnica é uma das grandes áreas da engenharia civil que estuda a interação entre as construções realizadas pelo homem ou de fenômenos naturais com o ambiente geológico, que na grande maioria das vezes trata-se de solos parcialmente saturados. Neste sentido, o desempenho de obras como estabilização, contenção de barragens, muros de contenção, fundações e estradas estão condicionados a uma correta predição do fluxo de água no interior dos solos. Porém, como a área das regiões a serem estudas com relação à predição do fluxo de água são comumente da ordem de quilômetros quadrados, as soluções dos modelos matemáticos exigem malhas computacionais de grandes proporções, ocasionando sérias limitações associadas aos requisitos de memória computacional e tempo de processamento. A fim de contornar estas limitações, métodos numéricos eficientes devem ser empregados na solução do problema em análise. Portanto, métodos iterativos para solução de sistemas não lineares e lineares esparsos de grande porte devem ser utilizados neste tipo de aplicação. Em suma, visto a relevância do tema, esta pesquisa aproximou uma solução para a equação diferencial parcial de Richards pelo método dos volumes finitos em duas dimensões, empregando o método de Picard e Newton com maior eficiência computacional. Para tanto, foram utilizadas técnicas iterativas de resolução de sistemas lineares baseados no espaço de Krylov com matrizes pré-condicionadoras com a biblioteca numérica Portable, Extensible Toolkit for Scientific Computation (PETSc). Os resultados indicam que quando se resolve a equação de Richards considerando-se o método de PICARD-KRYLOV, não importando o modelo de avaliação do solo, a melhor combinação para resolução dos sistemas lineares é o método dos gradientes biconjugados estabilizado mais o pré-condicionador SOR. Por outro lado, quando se utiliza as equações de van Genuchten deve ser optar pela combinação do método dos gradientes conjugados em conjunto com pré-condicionador SOR. Quando se adota o método de NEWTON-KRYLOV, o método gradientes biconjugados estabilizado é o mais eficiente na resolução do sistema linear do passo de Newton, com relação ao pré-condicionador deve-se dar preferência ao bloco Jacobi. Por fim, há evidências que apontam que o método PICARD-KRYLOV pode ser mais vantajoso que o método de NEWTON-KRYLOV, quando empregados na resolução da equação diferencial parcial de Richards. / Geotechnical Engineering is the area of Civil Engineering that studies the interaction between constructions carried out by man or natural phenomena with geological environment, which most of times is partially saturated soil. In this sense, work developing as stabilization, dam containing, retaining walls, foundations and highways are conditioned to a right prediction of water flow into the soil. However, considering the water flow, the studied region areas are commonly on the order of square kilometers, mathematical models solutions require computational meshes of large proportions, causing serious limitations linked to computational memory requirements and processing time. In order to overcome these limitations, efficient numerical methods must be used in the solution of the considered problem. Hence iterative methods for solving nonlinear and large sparse linear systems must be used in this type of application. In short, this study approached a solution to the Richard partial differential equation by the two dimensions finite volume method, bringing Picard and Newton method with greater efficiency. Linear system resolution iterative techniques based on Krylov space with pre-conditioners matrix were used. Portable Extensible Toolkit for Scientific Computation (PETSc) numerical library was a tool used during the task. The results indicate when a Richards equation is solved considering thr PICARD-KRYLOV method, no matter the soil evaluation model, the best combination for solving linear systems is the stabilized double gradient method and the SOR preconditioning. On the other hand, when the van Genuchten equations are used the gradients methods with the SOR preconditioning must be chosen. Adopting the NEWTON-KRYLOV method, the stabilized double gradient method is more efficient in soling Newton linear system, in relation to the preconditioning it must be giving preference to the Jacob block. Finally, there are strong indications that the PICARDKRYLOV method can be more effective than the NEWTON-KRYLOV one, when used for solving Richards partial differential equation.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:27:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3466.pdf: 565162 bytes, checksum: 770041f07c68eda588bd0c501dabe93d (MD5) Previous issue date: 2011-02-10 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work we analyze the existence of radially symmetric solutions, positive solutions as well as the existence of ground state solutions for a class of Klein-Gordon-Maxwell equations when the nonlinearity exhibits critical behavior. For the positive and ground state solutions we prove existence results when a potential V is introduced. In order to obtain such results, we use variational methods / Neste trabalho analisamos a existência de soluções radialmente simétricas, soluções positivas, bem como a existência de soluções ground state para uma classe de equações do tipo Klein-Gordon-Maxwell quando a não-linearidade exibe comportamento crítico. Para as soluções positivas e do tipo ground state provamos resultados de existência quando um potencial V é introduzido. A fim de obtermos tais resultados, usamos métodos variacionais.