This licentiate consists of two papers treating polynomial sequences defined by linear recurrences. In paper I, we establish necessary and sufficient conditions for the reality of all the zeros in a polynomial sequence {P_i} generated by a three-term recurrence relation P_i(x)+ Q_1(x)P_{i-1}(x) +Q_2(x) P_{i-2}(x)=0 with the standard initial conditions P_{0}(x)=1, P_{-1}(x)=0, where Q_1(x) and Q_2(x) are arbitrary real polynomials. In paper II, we study the root distribution of a sequence of polynomials {P_n(z)} with the rational generating function \sum_{n=0}^{\infty} P_n(z)t^n= \frac{1}{1+ B(z)t^\ell +A(z)t^k} for (k,\ell)=(3,2) and (4,3) where A(z) and B(z) are arbitrary polynomials in z with complex coefficients. We show that the roots of P_n(z) which satisfy A(z)B(z)\neq 0 lie on a real algebraic curve which we describe explicitly.

Yes / It is shown that the probability generating function of a lifetime random variable T on a finite lattice with polynomial failure rate satisfies a certain differential equation. The interrelationship with Markov chain theory is highlighted. The differential equation gives rise to a system of differential equations which, when inverted, can be used in the limit to express the polynomial coefficients in terms of the factorial moments of T. This then can be used to estimate the polynomial coefficients. Some special cases are worked through symbolically using Computer Algebra. A simulation study is used to validate the approach and to explore its potential in the reliability context.

Two problems related to orthogonal polynomials and special functions are considered. For q greater than 1 it is known that continuous q-Jacobi polynomials are orthogonal on the imaginary axis. The first problem is to find proper normalization to form a system of polynomials that are orthogonal on the real line. By introducing a degree reducing operator and a scalar product one can show that the normalized continuous q-Jacobi polynomials satisfies an eigenvalue equation. This implies orthogonality of the normalized continuous q-Jacobi polynomials. As a byproduct, different results related to the normalized system of polynomials, such as its closed form,three-term recurrence relation, eigenvalue equation, Rodrigues formula and generating function will be computed. A discriminant related to the normalized system is also obtained. The second problem is related to recent results of Dilcher and Stolarky on resultants of Chebyshev polynomials. They used algebraic methods to evaluate the resultant of two combinations of Chebyshev polynomials of the second kind. This work provides an alternative method of computing the same resultant and also enables one to compute resultants of more general combinations of Chebyshev polynomials of the second kind. Resultants related to combinations of Chebyshev polynomials of the first kind are also considered.

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No presente trabalho, são estudadas propriedades de uma distribuição pertencente à classe de distribuições Kumaraswamy generalizadas, denominada Kumaraswamy normal, formulada a partir da distribuição Kumaraswamy e da distribuição normal. Algumas propriedades estudadas são: expansão da função densidade de probabilidade em série de potências, função geradora de momentos, momentos, função quantílica, entropia de Shannon e de Rényi e estatísticas de ordem. São construídos dois modelos de regressão lineares do tipo localização-escala para a distribuição Kumaraswamy normal, um para dados sem censura e o outro com a presença de observações censuradas. Os parâmetros dos modelos são estimados pelo método de máxima verossimilhança e algumas medidas de diagnóstico, como influência global, influência local e resíduos são desenvolvidos. Para cada modelo de regressão é realizada uma aplicação a um conjunto de dados reais. / In this work, properties of a distribution belonging to the class of generalized Kumaraswamy distributions, called Kumaraswamy normal, are studied. The Kumaraswamy normal distribution is formulated from the Kumaraswamy distribution and from the normal distribution. Some properties studied are: expansion of the probability density function in power series, moment generating function, moments, quantile function, Shannon and Rényi entropy, and order statistics. Two location-scale linear regression models are constructed for the Kumaraswamy-normal distribution, one for datas uncensored and the other with the presence of censoreds observations. The parameters of these models are estimated by the maximum likelihood method and some diagnostic measures such as global influence, local influence and residuals are developed. For each regression model an application is made to a real data set.

In this study we propose three new distributions and a study with longitudinal data. The first was the Odd log-logistic normal distribution: theory and applications in analysis of experiments, the second was Odd log-logistic t Student: theory and applications, the third was the Odd log-logistic skew normal: the new distribution skew-bimodal with applications in analysis of experiments and the fourth regression model with random effect of the Odd log-logistic skew normal distribution: an application in longitudinal data. Some have been demonstrated such as symmetry, quantile function, some expansions, ordinary incomplete moments, mean deviation and the moment generating function. The estimation of the model parameters were approached by the method of maximum likelihood. In applications were used regression models to data from a completely randomized design (CRD) or designs completely randomized in blocks (DBC). Thus, the models can be used in practical situations for as a completely randomized designs or completely randomized blocks designs, mainly, with evidence of asymmetry, kurtosis and bimodality. / A distribuição normal é uma das mais importantes na área de estatística. Porém, não é adequada para ajustar dados que apresentam características de assimetria ou de bimodalidade, uma vez que tal distribuição possui apenas os dois primeiros momentos, diferentes de zero, ou seja, a média e o desvio-padrão. Por isso, muitos estudos são realizados com a finalidade de criar novas famílias de distribuições que possam modelar ou a assimetria ou a curtose ou a bimodalidade dos dados. Neste sentido, é importante que estas novas distribuições tenham boas propriedades matemáticas e, também, a distribuição normal como um submodelo. Porém, ainda, são poucas as classes de distribuições que incluem a distribuição normal como um modelo encaixado. Dentre essas propostas destacam-se: a skew-normal, a beta-normal, a Kumarassuamy-normal e a gama-normal. Em 2013 foi proposta a nova família X de distribuições Odd log-logística-G com o objetivo de criar novas distribuições de probabildade. Assim, utilizando as distribuições normal e a skew-normal como função base foram propostas três novas distribuições e um quarto estudo com dados longitudinais. A primeira, foi a distribuição Odd log-logística normal: teoria e aplicações em dados de ensaios experimentais; a segunda foi a distribuição Odd log-logística t Student: teoria e aplicações; a terceira foi a distribuição Odd log-logística skew-bimodal com aplicações em dados de ensaios experimentais e o quarto estudo foi o modelo de regressão com efeito aleatório para a distribuição distribuição Odd log-logística skew-bimodal: uma aplicação em dados longitudinais. Estas distribuições apresentam boas propriedades tais como: assimetria, curtose e bimodalidade. Algumas delas foram demonstradas como: simetria, função quantílica, algumas expansões, os momentos incompletos ordinários, desvios médios e a função geradora de momentos. A flexibilidade das novas distrições foram comparada com os modelos: skew-normal, beta-normal, Kumarassuamy-normal e gama-normal. A estimativas dos parâmetros dos modelos foram obtidas pelo método da máxima verossimilhança. Nas aplicações foram utilizados modelos de regressão para dados provenientes de delineamentos inteiramente casualizados (DIC) ou delineamentos casualizados em blocos (DBC). Além disso, para os novos modelos, foram realizados estudos de simulação para verificar as propriedades assintóticas das estimativas de parâmetros. Para verificar a presença de valores extremos e a qualidade dos ajustes foram propostos os resíduos quantílicos e a análise de sensibilidade. Portanto, os novos modelos estão fundamentados em propriedades matemáticas, estudos de simulação computacional e com aplicações para dados de delineamentos experimentais. Podem ser utilizados em ensaios inteiramente casualizados ou em blocos casualizados, principalmente, com dados que apresentem evidências de assimetria, curtose e bimodalidade.

Depuis le début des années 90, les automates temporisés et les langages temporisés ont été largement utilisés pour modéliser et vérifier les systèmes temps réels. Ces langages ont été aussi été largement étudiés d'un point de vue théorique. Plus récemment Asarin et Degorre ont introduit les notions de volume et d'entropie des langages temporisés pour quantifier la taille de ces langages et l'information que ses éléments contiennent. Dans cette thèse nous construisons de nouveaux développements à cette théorie (que nous appelons volumétrie des langages temporisés) et l'appliquons a plusieurs problèmes apparaissant dans divers domaine de recherche tel que la théorie de l'information, la vérification, la combinatoire énumérative. Entre autre nous (i) développons une théorie de la dynamique symbolique temporisée~; (ii) caractérisons une dichotomie entre automate temporisé se comportant bien ou mal~; (iii) définissons pour un automate temporisé donné, un processus stochastique d'entropie maximale le moins biaisé possible~; (iv) développons une version temporisé de la théorie des codes sur canal contraint (v) énumérons et générons aléatoirement des permutations dans une certaine classe / Since early 90s, timed automata and timed languages are extensively used for modelling and verification of real-time systems, and thoroughly explored from a theoretical standpoint. Recently Asarin and Degorre introduced the notions of volume and entropy of timed languages to quantify the size of these languages and the information content of their elements. In this thesis we build new developments of this theory (called by us volumetry of timed languages) and apply it to several problems occurring in various domains of theoretical computer science such as verification, enumerative combinatorics or information theory. Among other we (i) develop a theory of timed symbolic dynamics; (ii) characterize a dichotomy between bad behaving and well behaving timed automata; (iii) define a least biased stochastic process for a timed automaton; (iv) develop a timed theory of constrained channel coding; (v)count and generate randomly and uniformly permutations in certain classes

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-03-05T11:48:46Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Joan Jesus Amaya Triana - 2018.pdf: 11320340 bytes, checksum: daee9afd4ae2db3c36dee6d85ae3be27 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-03-05T11:50:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Joan Jesus Amaya Triana - 2018.pdf: 11320340 bytes, checksum: daee9afd4ae2db3c36dee6d85ae3be27 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-05T11:50:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Joan Jesus Amaya Triana - 2018.pdf: 11320340 bytes, checksum: daee9afd4ae2db3c36dee6d85ae3be27 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In this work, we study the information transmission models in infinite graphs introduced in \cite{Thecone} and \cite{article}, that is, models of transmission of information on infinite graphs subject to the following rules: (1) at time zero, only the root of the graph has the information, (2) in a time greater than or equal to one, a new vertex is informed and transmits the information to neighbors that are within a finite random neighborhood, and (3) informed vertices remain forever informed. They are considered variants of this process in the spherically symmetrical tree that includes as particular cases the periodic tree and the homogeneous tree. In addition, the model is considered in random trees. In this model, we study phase transition, probability of survival, among other important numerical characteristics for this process. It is also considered the particular case in which the influence radius has a Bernoulli distribution. The proofs are based on comparisons with branching processes. / Neste trabalho, são estudados modelos de transmissão de informação em grafos infinitos introduzidos em \cite{Thecone} e \cite{article}, isto é, modelos de transmissão de infomação sobre grafos infinitos sujeitos as seguintes regras: (1) no tempo zero, somente a raiz do grafo possui a informação, (2) em um tempo maior ou igual a um, um novo vértice é informado e transmite a informação para vizinhos que estejam dentro de uma vizinhança aleatória finita, e (3) vértices informados permanecem informados para sempre. Serão consideradas variantes deste processo na árvore esfericamente simétrica que inclui como casos particulares a árvore periódica e a árvore homogênea. Além disso, é considerado o modelo em árvores aleatórias. Para este modelo são estudados transição de fase, probabilidade de sobrevivência, dentre outros característicos numéricos importantes para este processo. Também é considerado o caso particular em que o raio de influência tem uma distribuição de Bernoulli. As provas são baseadas fazendo comparações com processos de ramificação.

In 2007, Domínguez-Molina et al. obtained the moment generating function (mgf) of the matrix variate closed skew normal distribution. In this paper, we use their mgf to obtain the first two moments and some additional properties of quadratic forms for the matrix variate skew normal distributions. The quadratic forms are particularly interesting because they are essentially correlation tests that introduce a new type of orthogonality condition.

關於錯排列(Derangements)│D_n│=n│D_n-1│+(-1)ⁿ 的證明可用代數方法證出，甚至│D_n│的個數亦可由生成函數求出，因此我們希望能藉用更直接的觀點加以探討和證明，並找出彼此的對應。 　　當我們確定了D_n→n D_n-1的對應方式，它可以做為密碼的利用，當我們傳送一個D_n中的碼，可由譯碼的過程（即對應方式），對應到D_n-1中的一個碼（而且是1對1），因此在機密性方面有很大的幫助。 　　本文章節安排如下： 　　第一章錯排列的簡介 　　第二章如何製造錯排列 　　第三章錯排列的對應