Submitted by Kamila Costa (kamilavasconceloscosta@gmail.com) on 2015-06-19T19:03:38Z No. of bitstreams: 1 Dissertação-Carlos F de O Mendes.pdf: 2879258 bytes, checksum: f17f29894c03ef3d86d4a3566328988e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-06T19:16:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação-Carlos F de O Mendes.pdf: 2879258 bytes, checksum: f17f29894c03ef3d86d4a3566328988e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-06T19:20:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação-Carlos F de O Mendes.pdf: 2879258 bytes, checksum: f17f29894c03ef3d86d4a3566328988e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-06T19:20:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação-Carlos F de O Mendes.pdf: 2879258 bytes, checksum: f17f29894c03ef3d86d4a3566328988e (MD5) Previous issue date: 2014-12-09 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work we consider the dynamical aspect of open quantum systems where a particle is subject to energy exchange with the environment. The environment (bath) consists of a finite number N of harmonic oscillators (HOs), characterizing a structured bath, for which a non-Markovian behavior is expected. We determine the numerical solution of the stochastic Schrödinger equation for a particle coupled to the bath. We study two different situations for the system’s particle: the harmonic potential and the ratchet potential. In the limit N → ¥ the bath is assumed to have an ohmic, sub-ohmic, and super-ohmic spectral density. In the case of the harmonic potential, for low values of N we observe an energy exchange between system and bath indefinitely in time, while for intermediate values of N is observed a decay in two time regimes: exponential for short times and power law for larger times. In the case of the ratchet potential, we observe that the energy returns to the systemeven for intermediate values of N. Wave packets are used to determine the evolution of the particle in the system potential. / Neste trabalho consideramos o aspecto dinâmico de sistemas quânticos abertos onde uma partícula fica sujeita a trocas de energia com o ambiente. O ambiente (banho) é composto de um número finito N de osciladores harmônicos (HOs), caracterizando um banho estruturado, para o qual um comportamento não-Markoviano é esperado. Determinamos a solução numérica da equação de Schrödinger estocástica para uma partícula acoplada ao banho. Estudamos duas situações distintas para o sistema de partícula: o potencial harmônico e o potencial de catraca. No limite N → ¥ o banho é assumido ter um espectro de densidade ôhmico, sub-ôhmico e super-ôhmico. No caso do potencial harmônico, para baixos valores de N observamos uma troca de energia entre sistema e banho indefinidamente no tempo, enquanto que para valores intermediários de N observa-se decaimento em dois regimes de tempo: exponencial para baixos valores de tempo e lei de potência para valores mais altos de tempo. No caso do potencial de catraca, observamos que a energia volta para o sistema até para valores intermediários de N. Pacotes de ondas são usadas para determinar a evolução da partícula nos potenciais do sistema.

O desenvolvimento de arquiteturas de controle para múltiplos robôs em ambientes dinâmicos tem sido tema de pesquisas na área de robótica. A complexidade deste tema varia de acordo com as necessidades exigidas da equipe de robôs. Em geral, espera-se que os robôs colaborem uns com os outros na execução de uma tarefa. Além disso, cada robô deve ser capaz de planejar trajetórias e replanejá-las em caso de situações inesperadas. No presente trabalho, propomos uma Arquitetura de Controle Inteligente para múltiplos robôs denominada ACIn. Para esta finalidade, foram investigadas algumas técnicas utilizadas para o controle inteligente de robôs, tais como, Redes Neurais Artificiais, Campos Potenciais e Campos Potenciais baseados em Problema do Valor de Contorno (PVC). Tais técnicas, normalmente utilizadas para um único robô, foram adaptadas para tornar possível o controle de múltiplos robôs sob arquitetura ACIn. Uma outra contribuição deste trabalho refere-se ao aperfeiçoamento da técnica de Campos Potenciais baseada PVC denominada Campos Potenciais Localmente Orientados (CPLO). Este aperfeiçoamento foi proposto para suprir a deficiência das técnicas baseadas em PVC quando estas são aplicadas em ambientes com múltiplos robôs. Além disso, um Sistema Baseado em Regras (SBR) também foi proposto como parte integrante da arquitetura ACIn. O objetivo do SBR é caracterizar a funcionalidade de cada robô para uma determinada tarefa. Isto se faz necessário para que o comportamento dos integrantes da equipe de robôs não seja competitivo e sim colaborativo. Por fim, através dos experimentos utilizando o simulador oficial de futebol de robôs da FIRA, observou-se que a arquitetura de controle inteligente (ACIn) implementada com a técnica de planejamento CPLO e SBR propostos, mostrou-se robusta e eficiente no controle de múltiplos robôs / In this work, an intelligent control architecture for multi-robots denominated ACIn was proposed. With this objective, some techniques considered intelligent were studied for the planning of trajectories, such as Artificial Neural Networks, Potential Fields and Potential Fields based on the boundary value problem (BVP). Such techniques, normally used for a single robot, were adapted to function with multi-robots inside the ACIn architecture. Another contribution of this work refers to the improvement of the Potential Fields based on the boundary value problem (BVP) technique. This improvement was proposed to supply the drawback of the BVP based techniques when they are applied to multi robots environments. Besides, a Rule Based System (RBS) was also proposed as part of the ACIn architecture. The objective of the RBS is to characterize the functionality of each robot for a determined task. This is necessary for the behavior of the equip members not to be competitive, but collaborative. Finally, it was observed through the experiments with the robot soccer simulated environment, that our intelligent control architecture (ACIn) proposal, integrating planning and RBS for the control of multi-robots was satisfactory

O desenvolvimento de arquiteturas de controle para múltiplos robôs em ambientes dinâmicos tem sido tema de pesquisas na área de robótica. A complexidade deste tema varia de acordo com as necessidades exigidas da equipe de robôs. Em geral, espera-se que os robôs colaborem uns com os outros na execução de uma tarefa. Além disso, cada robô deve ser capaz de planejar trajetórias e replanejá-las em caso de situações inesperadas. No presente trabalho, propomos uma Arquitetura de Controle Inteligente para múltiplos robôs denominada ACIn. Para esta finalidade, foram investigadas algumas técnicas utilizadas para o controle inteligente de robôs, tais como, Redes Neurais Artificiais, Campos Potenciais e Campos Potenciais baseados em Problema do Valor de Contorno (PVC). Tais técnicas, normalmente utilizadas para um único robô, foram adaptadas para tornar possível o controle de múltiplos robôs sob arquitetura ACIn. Uma outra contribuição deste trabalho refere-se ao aperfeiçoamento da técnica de Campos Potenciais baseada PVC denominada Campos Potenciais Localmente Orientados (CPLO). Este aperfeiçoamento foi proposto para suprir a deficiência das técnicas baseadas em PVC quando estas são aplicadas em ambientes com múltiplos robôs. Além disso, um Sistema Baseado em Regras (SBR) também foi proposto como parte integrante da arquitetura ACIn. O objetivo do SBR é caracterizar a funcionalidade de cada robô para uma determinada tarefa. Isto se faz necessário para que o comportamento dos integrantes da equipe de robôs não seja competitivo e sim colaborativo. Por fim, através dos experimentos utilizando o simulador oficial de futebol de robôs da FIRA, observou-se que a arquitetura de controle inteligente (ACIn) implementada com a técnica de planejamento CPLO e SBR propostos, mostrou-se robusta e eficiente no controle de múltiplos robôs / In this work, an intelligent control architecture for multi-robots denominated ACIn was proposed. With this objective, some techniques considered intelligent were studied for the planning of trajectories, such as Artificial Neural Networks, Potential Fields and Potential Fields based on the boundary value problem (BVP). Such techniques, normally used for a single robot, were adapted to function with multi-robots inside the ACIn architecture. Another contribution of this work refers to the improvement of the Potential Fields based on the boundary value problem (BVP) technique. This improvement was proposed to supply the drawback of the BVP based techniques when they are applied to multi robots environments. Besides, a Rule Based System (RBS) was also proposed as part of the ACIn architecture. The objective of the RBS is to characterize the functionality of each robot for a determined task. This is necessary for the behavior of the equip members not to be competitive, but collaborative. Finally, it was observed through the experiments with the robot soccer simulated environment, that our intelligent control architecture (ACIn) proposal, integrating planning and RBS for the control of multi-robots was satisfactory

The behaviour of electrons in nanostructures such as quantum wells is of interest for the design of new electronic and electro-optic devices, and also for exploration of basic many-body physics. This thesis develops and tests improved methods for describing such electronic behaviour. The system used for this work was the parabolic quantum well (PQW), an important special system which has recently attracted much experimental and theoretical attention. We firstly report self-consistent nonlinear groundstate solutions of the Poisson equation together with the Thomas-Fermi (TF) hydrostatic equations. In contrast to most previous solutions, all the electron density profiles were inhomogeneous and continuous. We also added a von Weizsacker term with and without the exchange/exchange-correlation to the above treatment, using a novel numerical approach allowing for wider electron gases than previously possible. We also report for the first time the effects of spatially varying effective mass and dielectric function in theories of this type. To investigate infrared response of these systems, we apply new hydrodynamic theories recently proposed by Dobson. By using this type of theory, we simultaneously satisfy the Harmonic Potential Theorem (extended generalized Kohn theorem) and obtain the correct 2D plasmon dispersion, as well as obtaining the correct spacing of standing plasmons. Other inhomogeneous hydrodynamic theories do not achieve this. We also showed analytically an exact solution for a plasmon mode at the Kohn frequency in addition to one found in the Harmonic Potential Theorem. An open hydrodynamic theory was then developed based on this type of mode. Numerical application of Kohn Frequency Theorem theory was shown and the results were compared with other existing hydrodynamic theories.