Orientador: Daniela Renata Cantane / Resumo: Originadas na década de 1970, as Infecções Hospitalares vêm cada vez mais tomando proporções colossais, acarretando óbito em cerca de 30% dos pacientes em Unidades de Terapia Intensiva (UTI). Os pacientes diagnosticados com a infecções permanecem muito tempo internados, gerando um custo muito alto para os hospitais. No ambiente hospitalar a bactéria Acinetobacter baumannii a principal responsável por tais infecções, devido a sua facilidade de sobreviver em ambientes secos e úmidos, podendo sobreviver tanto no organismo humano, quanto nos ambientes que os profissionais da saúde entram em contato (computadores, equipamentos médicos, etc). Os principais vetores desta bactéria são os próprios agentes de saúde, visto que os pacientes na UTI estão todos acamados. No entanto, medidas de higienização extremamente necessárias para conter surtos da infecções o. Por outro lado, devido as emergências nestas unidades, muitas vezes não há tempo hábil para tais procedimentos. Visto que impossível uma medida total de higienização e uma taxa nula de contato da equipe de trabalho com o ambiente em UTIs, importante conhecer quais são as mínimas medidas necessárias para a diminuição de infecções hospitalares. Neste contexto, o objetivo deste trabalho propor e analisar um modelo que descreva a dinâmica de transmissão da infecção dentro de uma UTI, considerando pacientes e profissionais da saúde, assim como, propor um modelo de otimização visando determinar quais as mínimas medidas de higienização... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Originated in the 1970s, Hospital Infections come every time more taking colossal proportions, causing death in about 30% of patients in Intensive Care Units (ICU). Patients diagnosed with infections remain long hospitalized, generating a very high cost for hospitals. In the hospital environment, Acinetobacter baumannii is the main responsible for such infections due to their ease of survival in dry and humid, and can survive both in the human body and in the environments that health workers contact (computers, medical equipment, etc.). The main vectors of this bacterium are the health agents themselves, since the patients in the ICU are all bedridden. However, hygiene measures are extremely necessary to contain outbreaks of infection. On the other hand, due to emergencies in these units, there is often no time for such procedures. Since a total sanitation measure and it is important to know the minimum measures necessary for the decrease of infections. In this context, the objective xiii of this work is to propose and analyze a model that describes the dynamics of transmission of infection within an ICU, considering patients and health professionals, as well as to propose an optimization model aiming to determine the minimum hygienic measures are needed to minimize the number of infected patients. A Variable Neighborhood Search Metaheuristic was proposed to solve the optimization model. For validation of the models were carried out computational simulations. These simulation... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Santos Davilene (davilenes@ufba.br) on 2017-05-31T21:36:05Z No. of bitstreams: 1 Aubedir-versão final.pdf: 874659 bytes, checksum: e60fc3658b8c1c5c5df7f19d53e6e794 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-06-07T11:01:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Aubedir-versão final.pdf: 874659 bytes, checksum: e60fc3658b8c1c5c5df7f19d53e6e794 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-07T11:01:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aubedir-versão final.pdf: 874659 bytes, checksum: e60fc3658b8c1c5c5df7f19d53e6e794 (MD5) / Nosso objetivo neste trabalho é determinar a existência de soluções fortes para o problema de valor inicial e condições de fronteira para a equação diferencial parcial estocástica do tipo hiperbólica - parabólica, com ruído multiplicativo e com dados iniciais não-nulos. / Provamos a existˆencia utilizando o M´etodo da Contra¸c˜ao e o Teorema do ponto fixo de Banach. Para isto, encontramos uma solu¸c˜ao para cada , 0 < < 1 do seguinte sistema pertubado Em seguida passando de limite quando → 0 obtemos a solu¸c˜ao da equa¸c˜ao (1)

Orientador: Ricardo Parreira da Silva / Banca: Andréa Cristina Prokopczyk Arita / Banca: Ma To Fu / Resumo: O problema que vamos estudar neste trabalhoé motivado pela dinâmica de equações diferenciais não autônomas. Vamos estabelecer a existência e unicidade de solução para uma classe de equações parabólicas semilineares com condição de fronteira de Dirichlet, em uma família de domínios que varia com o tempo. Além disso, sob certas hipóteses sobre a não linearidade, mostraremos a existência de uma família de atratores pullback / Abstract: The problem that we are going to study in this work, is motivated by the dynamics of differential equations nonautonomous. We will establish the existence and uniqueness of solution for a class of parabolic semilineares equations with Dirichlet boundary condition, in a family of domains that varies with time. In addition, certain hypotheses about the non-linearity, we will show the existence of a family of attractors pullback. / Mestre

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2017-12-11T15:37:31Z No. of bitstreams: 1 118720.pdf: 777928 bytes, checksum: fae32a122e56d5e1643aecc1c46e5ad2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-11T15:37:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 118720.pdf: 777928 bytes, checksum: fae32a122e56d5e1643aecc1c46e5ad2 (MD5) Previous issue date: 1968-06 / Apresenta uma sistematização e uma aplicação do método de Poincaré-Lighthill-Kuo (PLK) para a solução de equações a derivadas parciais pelo desenvolvimento em série de funções. Pelo exposto fica evidente que o método das perturbações pode ser aplicado a um perfil “suave” qualquer. Como orientação para a leitura dividimos o trabalho em duas partes. Na primeira fizemos um estudo generalizado e na segunda temos uma aplicação a um perfil cossenoidal. Há ainda uma terceira parte destinada a comentários e dois anexos contendo os programas e curvas determinadas por estes. A principal utilidade de nossas conclusões será na Aerodinâmica de vez que faz parte de nossas hipóteses simplificadoras a suposição de um elevado número de Reynolds. A solução fica também restrita à primeira parcela perturbada que, em casos especiais (como ocorre na placa cossenoidal),pode ser na realidade a segunda parcela e assim por diante. Para ordens superiores torna-se necessário a introdução de uma distorção do sistema de coordenadas em função do parâmetro-perturbação o que não foi realizado por carência absoluta de tempo. De uma forma geral, para fácil assimilação, as conclusões encontradas podem ser encaradas como uma correção da solução de Blasius para a placa plana em função da ordem de grandeza da perturbação. Mais uma vez chamamos à atenção que, como é da própria essência do método, o perfil em estudo tem de ser “suave” (ou seja, suas derivadas têm que ser de pequeno valor ao longo de todo o perfil) caso contrário o que está exposto não se aplica. Sob o ponto de vista matemático o problema consiste em uma linearização de um sistema de equações diferenciais (não linear) a derivadas parciais, pelo desenvolvimento em série de funções.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-02-05T14:03:42Z No. of bitstreams: 1 146174.pdf: 1375113 bytes, checksum: 0a357c986d44ef92d48ecb7199524d46 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-05T14:03:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 146174.pdf: 1375113 bytes, checksum: 0a357c986d44ef92d48ecb7199524d46 (MD5) Previous issue date: 1977-03 / O presente trabalho fundamenta-se no modelo matemático do sistema respiratório, em que não só uma lei do tipo proporcional mais derivativo é proposta, como também o conceito de pontos singulares dos tipos sela e foco instável para a formação do ciclo limite, a fim de explicar o comportamento cíclico do sistema. Conservando as características do modelo original identificamos os parâmetros do controlador utilizando a noção de uma bifurcação do tipo foco estável para foco instável, obtendo assim um ciclo limite estável, cuja amplitude foi determinada qualitativamente pelo método de Krylov-Bogoliubov-Mitropolsky (KBM). A frequência da solução oscilatória, identificada no modelo original como sendo a frequência da respiração, diminui inicialmente, quando aumentamos a concentração do CO2 inalado (CICO2), o que constitui uma incoerência com a realidade. Introduzimos no modelo original o efeito dos tempos de circulação do sangue venoso e arterial e, constatamos que no caso de um ser humano, a identificação era viável apenas para tempos de circulação bem menores que os tempos reais. Constatados esses fatos propusemos então, um novo modelo onde a ritmicidade respiratória e traduzida pela ação de um sinal oscilatório, elaborado no centro respiratório. Este sinal é diferente do oriundo do sistema controlador citado acima, porém mantém com este uma interdependência no sentido de que a frequência e a amplitude da oscilação respiratória são influenciadas pelo sinal controlador. / This work is based on the mathematical of the respiratory system, in which not only a law of the proportional plus derivative type is proposed, but also the concept of singular points of the types, saddle and unstable focus, to form the limit cycle to explain the behaviour cyclical of the system. Maintaining the characteristics of the original model we define the parameter of the controller, using the nbtion of a bifurcation of the type stable focus to unstable focus, obtaining then a stable limit-cycle, whose amplitude was determined analitically by the method of Krylov-Bogoliubov-Mitropolsky (KBM). The frequency of the oscillatory solution defined in the original model as being the frequency of the respiration, decrease initially when we increase the concentration of the inhaled CO2 (CICO2). This initial decrease is incoherent with reality. When we introduced in the original model the effect of circulation time of the venous and arterial bloods, we verified that in the case of a humoural: control, the identification wasn't viable to real circulation time. Having verified these facts we proposed a new model, where the respiratory rithimicity is elaborated in the respiratory center, by the action of an oscillatory signal. This signal is different from the signal that comes from the controller system refered to above, but it maintains with the controller system signal an interdependence so that the frequency and the amplitude of the respiratory oscillation are influenced by the controller signal.

A Técnica do Super-Passo pode melhorar significantemente a performance do Método de Euler Explícito, reduzindo a restrição existente ao passo no tempo. A técnica é descrita para a equação do calor linear. É mostrada a simplicidade de sua implementação para o caso do Método de Euler Explícito. A perfomance da Técnica do Super-Passo é comparada aos Métodos de Euler Explícito e Implícito, e Crank-Nicolson. Os resultados obtidos sugerem que o Super-Passo pode melhorar a eficiência do Método de Euler Explícito em aproximadamente uma ordem de grandeza reduzindo o tempo de processamento, enquanto que o erro produzido pela Técnica do Super-Passo é comparável ao produzido pelo Método de Euler Implícito. / The Super-Time-Stepping Technique can significantly increase the performance of the Explícit Euler Method, reducing the existing tie step restriction. The Techinique is described for a linear heat equation. The simplicity of this implementation for the case of the Explícit Euler Method is shown. The perfomance of the Technique of the Super-Time-Stepping is compared to Explicit and Implicit Euler, and Crank-Nicolson Methods. The obtained results suggest that the Technique of the Super-Time-Stepping potentially increases the efficiency of the Explicit Euler Method by 2 factor of 3 regarding the processing time, while the error produced is comparable to that produced by the Implicit Euler Method.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2017-12-11T13:33:19Z No. of bitstreams: 1 118556.pdf: 1528575 bytes, checksum: a573cc5fe5aa102722c195f309b9630f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-11T13:33:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 118556.pdf: 1528575 bytes, checksum: a573cc5fe5aa102722c195f309b9630f (MD5) Previous issue date: 1968-02 / Introdução ao estudo das vibrações transversais de placas de espessura uniforme, com carregamento radial, e visa fornecer elementos para a resolução do problema das vibrações transversais em discos girantes como, por exemplo, é o caso de rotores de turbinas. Inicialmente é instituída a equação diferencial que descreve o fenômeno, de forma geral, aplicável a placas de espessura uniforme, mas sem limitação quanto à forma ou tipo de carregamento. Para tanto, foi empregado o método da energia. Esta equação é obtida diretamente em coordenadas polares e é, a seguir, particularizada para os casos axi-simétricos. Resolve-se, depois, o problema da placa circular, sem furos, apoiada em sua periferia, e uniformemente comprimida ao longo da mesma. É possível, nestas condições, obter-se uma solução analítica. A equação que fornece os autovalores e constituída, porém, por coeficientes de funções de Bessel, de modo que a obtenção das frequências de vibração do sistema, e da carga de instabilidade, deve ser feita numericamente. O problema abordado em seguida, é o da placa circular engastada num eixo, e uniformemente comprimida ao longo da periferia, é obtida a equação diferencial, e um valor aproximado da primeira frequência de vibração do sistema, pelo método de Rayleigh-Ritz. O problema foi resolvido numericamente, num caso particular, empregando-se o computador digital IBM-1130, do Departamento de Cálculo Científico da Coordenação dos Programas Pós-Graduados de Engenharia da UFRJ, para relações de diâmetros entre o eixo e a placa iguais a 0,4 , 0,3 e 0,2, obtendo-se, em cada caso, os dois primeiros modos de vibração. No trabalho é descrita a técnica empregada para a determinação das frequências, é feita uma comparação entre os resultados obtidos. As frequências foram obtidas com auxílio da curva indicatriz, cuja obtenção é descrita no decorrer do trabalho. As frequências foram obtidas com auxílio da curva indicatriz, cuja obtenção é descrita no decorrer do trabalho, e que parece ser um instrumento mais expedito do que o método de Rayleigh-Ritz, no estudo de sistemas contínuos.

A Técnica do Super-Passo pode melhorar significantemente a performance do Método de Euler Explícito, reduzindo a restrição existente ao passo no tempo. A técnica é descrita para a equação do calor linear. É mostrada a simplicidade de sua implementação para o caso do Método de Euler Explícito. A perfomance da Técnica do Super-Passo é comparada aos Métodos de Euler Explícito e Implícito, e Crank-Nicolson. Os resultados obtidos sugerem que o Super-Passo pode melhorar a eficiência do Método de Euler Explícito em aproximadamente uma ordem de grandeza reduzindo o tempo de processamento, enquanto que o erro produzido pela Técnica do Super-Passo é comparável ao produzido pelo Método de Euler Implícito. / The Super-Time-Stepping Technique can significantly increase the performance of the Explícit Euler Method, reducing the existing tie step restriction. The Techinique is described for a linear heat equation. The simplicity of this implementation for the case of the Explícit Euler Method is shown. The perfomance of the Technique of the Super-Time-Stepping is compared to Explicit and Implicit Euler, and Crank-Nicolson Methods. The obtained results suggest that the Technique of the Super-Time-Stepping potentially increases the efficiency of the Explicit Euler Method by 2 factor of 3 regarding the processing time, while the error produced is comparable to that produced by the Implicit Euler Method.

In recent years, there has been increasing interest in studying time-delayed coupled networks of oscillators since these occur in many real life applications. In many cases symmetry, patterns can emerge in these networks; as a consequence, a part of the system might repeat itself, and properties of this symmetric subsystem represent the whole dynamics. In this thesis, an analysis of a second order N-node time-delay fully connected network is made. This study is carried out using symmetry groups. The existence of multiple eigenvalues forced by symmetry is shown, as well as the possibility of uncoupling the linearization at equilibria, into irreducible representations due to the symmetry. The existence of steady-state and Hopf bifurcations in each irreducible representation is also proved. Three different models are used to analyze the network dynamics, namely, the full-phase, the phase, and the phase-difference model. A finite set of frequencies &#969; is also determined, which might correspond to Hopf bifurcations in each case for critical values of the delay. Although we restrict our attention to second order nodes, the results could be extended to higher order networks provided the time-delay in the connections between nodes remains equal. / Nos últimos anos, tem havido um crescente interesse em estudar redes de osciladores acopladas com retardo de tempo uma vez que estes ocorrem em muitas aplicações da vida real. Em muitos casos, simetria e padrões podem surgir nessas redes; em consequência, uma parte do sistema pode repetir-se, e as propriedades deste subsistema simétrico representam a dinâmica da rede toda. Nesta tese é feita uma análise de uma rede de N nós de segunda ordem totalmente conectada com atraso de tempo. Este estudo é realizado utilizando grupos de simetria. É mostrada a existência de múltiplos valores próprios forçados por simetria, bem como a possibilidade de desacoplamento da linearização no equilíbrio, em representações irredutíveis. É também provada a existência de bifurcações de estado estacionário e Hopf em cada representação irredutível. São usados três modelos diferentes para analisar a dinâmica da rede: o modelo de fase completa, o modelo de fase, e o modelo de diferença de fase. É também determinado um conjunto finito de frequências &#969;, que pode corresponder a bifurcações de Hopf em cada caso, para valores críticos do atraso. Apesar de restringir a nossa atenção para nós de segunda ordem, os resultados podem ser estendido para redes de ordem superior, desde que o tempo de atraso nas conexões entre nós permanece igual.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-11-25T12:00:01Z No. of bitstreams: 1 Tese - Análise de Sensibilidade Topológica.pdf: 447139 bytes, checksum: d7d9c80ad59acb3e3cf12ae2d457887f (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-11-25T12:00:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Análise de Sensibilidade Topológica.pdf: 447139 bytes, checksum: d7d9c80ad59acb3e3cf12ae2d457887f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-25T12:00:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Análise de Sensibilidade Topológica.pdf: 447139 bytes, checksum: d7d9c80ad59acb3e3cf12ae2d457887f (MD5) Previous issue date: 2015-11-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) / The topological derivative concept has been proved to be useful in many relevant applications such as topology optimization, inverse problems, image processing, multi-scale constitutive modeling, fracture mechanics and damage evolution modeling. The topological asymptotic analysis has been fully developed for a wide range of problems modeled by partial di erential equations. On the other hand, the topological derivatives associated with coupled problems have been derived only in their abstract forms. In this paper, therefore, we deal with the Reissner-Mindlin plate bending model, which is written in the form of a coupled system of partial di erential equations. In particular, the topological asymptotic analysis of the associated total potential energy is developed and the topological derivative with respect to the nucleation of a circular inclusion is derived in its closed form.Finally, we provide the estimates for the remainders of the topological asymptotic expansion and perform a complete mathematical justi cation for the derived formulas. / O conceito de derivada topológica tem se mostrado útil em muitas aplicações, tais como otimização topológica, problemas inversos, processamento de imagens, modelagem constitutiva multi-escala, mecânica da fratura e modelagem da evolução de dano. A análise assintótica topológica foi amplamente desenvolvida para uma grande variedade de problemas modelados por equações diferenciais parciais. Por outro lado, a derivada topológica associada a problemas acoplados é conhecida apenas em sua forma abstrata. Neste trabalho, portanto, considera-se o modelo de flexão de placa de Reissner-Mindlin, que é escrito na forma de um sistema acoplado de equações diferenciais parciais. Em particular, a análise assintótica topológica da energia potencial total associada é desenvolvida e a derivada topológica com relação a nucleação de uma inclusão circular é obtida na sua forma fechada. Finalmente, os resíduos da expansão assintótica topológica são estimados e uma justificativa matemática completa para a derivada topológica é apresentada.