This thesis consists of several problems concerning numerical approximations for stochastic differential equations, and is divided into three parts. The first one is on the integrability and asymptotic stability with respect to a certain class of Lyapunov functions, and the preservation of the comparison theorem for the explicit numerical schemes. In general, those properties of the original equation can be lost after discretisation, but it will be shown that by some suitable modification of the Euler scheme they can be preserved to some extent while keeping the strong convergence rate maintained. The second part focuses on the approximation of iterated stochastic integrals, which is the essential ingredient for the construction of higher-order approximations. The coupling method is adopted for that purpose, which aims at finding a random variable whose law is easy to generate and is close to the target distribution. The last topic is motivated by the simulation of equations driven by Lévy processes, for which the main difficulty is to generalise some coupling results for the one-dimensional central limit theorem to the multi-dimensional case.

The present paper is a study of modied Hermitepolynomials Hn(x; a) which reduces to Hermite polynomialsHn(x) for a = e.

No description available.

Este trabalho apresenta a formulação e implementação numérica do método dos elementos de contorno (MEC) para elasticidade linear tri-dimensional, com avaliação direta das integrais fracamente e fortemente singulares. A implementação segue a formulação tradicional do MEC direto, e a discretização do contorno das variáveis do problema é realizada com elementos descontínuos, permitindo o uso de malhas desconectadas ao longo das superfícies. O cálculo das integrais singulares é realizado através do uso de expansões assintóticas calculadas em torno de um ponto singular genérico. As expressões analíticas destas expansões são apresentadas no trabalho. Estas expansões serão subtraídas do núcleo original regularizando-o e a parte singular é integrada analiticamente, restando apenas uma integral regular, tornando ambas as integrais possíveis de serem calculadas com quadraturas de Gauss. É concluído que o presente método requer menos pontos de integração para o mesmo nível de erro quando comparado com outras técnicas. Alguns casos de elasticidade são resolvidos para ilustrar a eficiência e precisão do método. / This work presents the formulation and implementation of the boundary element method (BEM) to three dimensional linear elastostatics, with the direct evaluation of the strongly singular integral equations. The implementation follows the traditional direct BEM formulation, and the discretization of the boundary is carried out with discontinuous elements, enabling the use of disconnected meshes along the surfaces. The computation of the singular integral equations is accomplished by using the asymptotic expansions derived around a generic singular point. The analytical expressions for these expansions are presented in this work. The expansions are subtracted from the kernel to regularize it. This subtracted part is then added by computing a regular line integral along the boundary of the element. Both the integrals can be calculated with Gauss-type quadratures. It's observed that the present method needs less integration points for the same level of error when compared with other techniques. Several elasticity benchmarks are solved to demonstrate the eficiency and the accuracy of the present method.

Submitted by JOSE VINICIUS ZAPTE BERGAMO (vinni.zapte@gmail.com) on 2018-05-21T01:27:15Z No. of bitstreams: 1 Versão Final.pdf: 1512028 bytes, checksum: 03a7fa4505560dd5c8c218ebc20d5c7a (MD5) / Rejected by Ana Paula Santulo Custódio de Medeiros null (asantulo@rc.unesp.br), reason: A ficha catalográfica deve ser solicitada à biblioteca, pelo site: http://ib.rc.unesp.br/#!/biblioteca/biblioteca/ , clicar em Serviços, Ficha Catalográfica. A ficha catalográfica só pode ser elaborada por um bibliotecário. De acordo com a Resolução CFB nº 184/2017 de 29/09/2017 – na Ficha catalográfica deve constar o nome do Bibliotecário/CRB, e ser elaborada de acordo com as normas vigentes segundo à AACR2. É proibido perante a lei (Art. 297 – Código Penal) qualquer alteração documental, sem autorização do Bibliotecário responsável. DA FALSIDADE DOCUMENTAL: (I) FALSIDADE DE DOCUMENTO PUBLICO ART. 297: Falsificar, no todo ou em parte, documento publico, ou alterar documento publico verdadeiro: Pena – reclusão, de dois a seis anos, e multa. DOCUMENTO PUBLICO: é aquele elaborado por funcionário publico, de acordo com as formalidades, e desempenho de suas funções. Art. 232, CPP - Consideram-se documentos quaisquer escritos, instrumentos ou papéis, públicos ou particulares. Obs: O arquivo da dissertação também está com várias páginas em branco. Favor removê-las. on 2018-05-21T16:44:27Z (GMT) / Submitted by JOSE VINICIUS ZAPTE BERGAMO (vinni.zapte@gmail.com) on 2018-05-22T21:00:36Z No. of bitstreams: 1 Versão final.pdf: 2094478 bytes, checksum: d2ae82de50952a7c6fd4a2c3bcfafa7a (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Santulo Custódio de Medeiros null (asantulo@rc.unesp.br) on 2018-05-23T11:37:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bergamo_jvz_me_rcla.pdf: 2053307 bytes, checksum: 136b1ac8c78bcede6e781522c69ee3c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-23T11:37:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bergamo_jvz_me_rcla.pdf: 2053307 bytes, checksum: 136b1ac8c78bcede6e781522c69ee3c6 (MD5) Previous issue date: 2018-04-24 / É bem conhecido que em Mecânica Analítica muitos problemas integráveis não tem primitivas escritas em forma de funções elementares, tais como: corpo rígido assimétrico em rotação livre; pêndulo esférico, entre outros. O uso de funções elípticas faz-se necessário para se buscar soluções analíticas desses problemas. Neste trabalho, faremos primeiramente uma revisão da teoria dessas funções adotando como referência alguns textos clássicos. Feito isso, estudaremos a formulação de problemas de dinâmica, a saber o pêndulo simples e o pião simétrico. Por fim, com as integrais desses problemas em mãos, iremos determinar suas soluções com o uso das funções elípticas de Jacobi e Weierstrass. / It is well known that in Analytical Mechanics many simple integrable problems cannot be written in terms of elementary functions, such as: rigid asymmetrical body in free rotation, spherical pendulum, among others. The use of elliptic functions becomes necessary in order to obtain analytical solutions of these problems. In this work, we present a review of the theory of these functions accordingly to some classical texts. In the sequence, we study two problems of mechanics: the simple pendulum and the symmetrical top. Finally, we will determine the solutions to these problems using of the Jacobi and Weierstrass elliptic functions.

Nesta tese, obtemos estados quânticos que satisfazem a equação de Schrödinger, para Hamiltonianos quadráticos de forma geral e, ao mesmo tempo, permitem de maneira natural obter a correspondência com a descrição clássica. Usamos o método de integrais de movimento para construir operadores de criação e aniquilação, que satisfazem a álgebra de Weyl-Heisenberg. Dessa forma, construímos os estados de número generalizados (ENG) de maneira análoga ao que é feito para os estados de Fock. Obtemos diferentes famílias de estados coerentes (EC), através de uma superposição dos ENG, que chamamos de estados coerentes generalizados (ECG). Esses estados são rotulados pela constante complexa z escrita em termos do valor esperado inicial da coordenada e do momento. Escrevemos os ECG em função do desvio padrão inicial na coordenada, $\\sigma_q$, de modo a minimizar a relação de incerteza de Heisenberg no instante de tempo inicial. Obtemos, de forma pioneira, os ECG para partícula livre e discutimos em detalhes suas propriedades, tal como a relação de completeza, a minimização das relações de incerteza e a evolução da correspondente densidade de probabilidade. Mostramos que o valor esperado da coordenada e do momento segue ao longo da trajetória clássica no espaço de fase. Mostramos que, quando o comprimento de onda da partícula livre é muito menor que $\\sigma_q$, os EC se comportam como estados semiclássicos. Além da partícula livre, construímos pela primeira vez, os ECG para o oscilador invertido e discutimos em detalhes suas propriedades. Mostramos que os ECG de sistemas diferentes podem ser relacionados, impondo condições sobre os parâmetros do Hamiltoniano. Por fim, consideramos Hamiltonianos dependentes do tempo, em particular, construímos os ECG, de forma exata, para um oscilador harmônico cuja frequência varia explicitamente no tempo. Mostramos ainda modelos úteis para obter solução exata de sistemas dependentes do tempo, fazendo analogia com a equação de spin ou equação de Schrödinger unidimensional independente do tempo. Além disso, desenvolvemos um método próprio, que fixa a solução e em seguida determinamos a forma da frequência. / In this thesis we obtain quantum states that satisfy the Schrödinger equation for quadratic Hamiltonians in the general form and at the same time allow, naturally, to obtain the correspondence with the classical description. For this, we use the method of integrals of motion to construct creation and annihilation operators, which satisfy the algebra of Weyl-Heisenberg. Thus, we obtain the generalized number states (GNS) in the same way that is done for the Fock states. We obtain diferent families of coherent states (CS) that we call generalized CS (GCS), by a superposition of GNS. These states are labeled by a complex constant z which is written in terms of the initial expected values of the coordinate and momentum. We write the GCS in terms of the initial standard deviation of the coordinate, $\\sigma_q$, which provides the minimization of Heisenberg uncertainty relation at the initial instant time. In particular, we obtain for the first time the GCS for the free particle and discuss in detail their properties, such as the completeness relation, the minimization of uncertainty relations, and the evolution of the corresponding probability density. We show that the expected values of coordinated and momentum propagate along the classical trajectory in phas espace. When the Compton wavelength is much smaller than $\\sigma_q$, the CS can be considered a semiclassical state. In addition to the free particle, we obtain for the first time the GCS for the inverted oscillator and discuss in detail their properties. We show that the GCS of diferent systems can be related by imposing conditions on the parameters of the Hamiltonian. Finally, we consider the time-dependent Hamiltonian, especially to obtain the GCS for a harmonic oscillator whose frequency varies explicitly in time. We also show useful models to obtain exact solution for time-dependent systems, by analogy with the spin equation or one-dimensionaltime-independent Schrödinger equation, as well as a method which consists first to find the solution and then determine the shape of the frequency.

Orientador: Marcus Aloizio Martinez de Aguiar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-10T00:40:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_LuisCoelhodos_D.pdf: 950495 bytes, checksum: 6d6e6d4fadee89455b54a57206af4e76 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A supercompleteza da base de estados coerentes gera uma multiplicidade de representações da integral de trajetória de Feynman. Estas diferentes representações, embora equivalentes quanticamente, levam a diferentes limites semiclássicos. Baranger et al calcularam o limite semiclássico de duas formas para a integral de trajetória, sugeridas por Klauder e Skagerstam. Cada uma destas fórmulas envolve trajetórias governadas por uma diferente representação clássica do operador Hamiltoniano: a representação P em um caso e a representação Q no outro. Nesta tese, nós construímos outras duas representações da integral de trajetória, cujos limites semiclássicos envolvem diretamente a representação de Weyl do operador Hamiltoniano, isto é, a própria Hamiltoniana classica. Mostramos que, no limite semiclássico, a dinâmica na representação de Weyl é independente da largura dos estados coerentes e o propagador é também livre das correções de fase encontradas em todos os outros casos. Além disto, fornecemos uma conexão explícita entre as representações quânticas de Weyl e de Husimi no espaço de fases / Abstract: The overcompleteness of the coherent states basis gives rise to a multiplicity of representations of Feynman¿s path integral. These different representations, although equivalent quantum mechanically, lead to different semiclassical limits. Baranger et al derived the semiclassical limit of two path integral forms suggested by Klauder and Skagerstam. Each of these formulas involve trajectories governed by a different classical representation of the Hamiltonian operator: the P representation in one case and the Q representation in the other one. In this thesis we construct two other representations of the path integral whose semiclassical limit involves directly the Weyl representation of the Hamiltonian operator, i.e., the classical Hamiltonian itself. We show that, in the semiclassical limit, the dynamics in the Weyl representation is independent of the coherent states width and that the propagator is also free from the phase corrections found in all the other cases. Besides, we obtain an explicit connection between the Weyl and the Husimi phase space representations of quantum mechanics / Doutorado / Física Clássica e Física Quântica : Mecânica e Campos / Doutor em Ciências

Este trabalho apresenta a formulação e implementação numérica do método dos elementos de contorno (MEC) para elasticidade linear tri-dimensional, com avaliação direta das integrais fracamente e fortemente singulares. A implementação segue a formulação tradicional do MEC direto, e a discretização do contorno das variáveis do problema é realizada com elementos descontínuos, permitindo o uso de malhas desconectadas ao longo das superfícies. O cálculo das integrais singulares é realizado através do uso de expansões assintóticas calculadas em torno de um ponto singular genérico. As expressões analíticas destas expansões são apresentadas no trabalho. Estas expansões serão subtraídas do núcleo original regularizando-o e a parte singular é integrada analiticamente, restando apenas uma integral regular, tornando ambas as integrais possíveis de serem calculadas com quadraturas de Gauss. É concluído que o presente método requer menos pontos de integração para o mesmo nível de erro quando comparado com outras técnicas. Alguns casos de elasticidade são resolvidos para ilustrar a eficiência e precisão do método. / This work presents the formulation and implementation of the boundary element method (BEM) to three dimensional linear elastostatics, with the direct evaluation of the strongly singular integral equations. The implementation follows the traditional direct BEM formulation, and the discretization of the boundary is carried out with discontinuous elements, enabling the use of disconnected meshes along the surfaces. The computation of the singular integral equations is accomplished by using the asymptotic expansions derived around a generic singular point. The analytical expressions for these expansions are presented in this work. The expansions are subtracted from the kernel to regularize it. This subtracted part is then added by computing a regular line integral along the boundary of the element. Both the integrals can be calculated with Gauss-type quadratures. It's observed that the present method needs less integration points for the same level of error when compared with other techniques. Several elasticity benchmarks are solved to demonstrate the eficiency and the accuracy of the present method.

Orientador: Marcus Aloizio Martinez de Aguiar / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-18T09:38:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grigolo_Adriano_M.pdf: 3666934 bytes, checksum: 255f444a354a51cf33e045323fd794a8 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O propagador é um objeto central quando se está interessado em obter soluções dependentes do tempo para a equação de Schrödinger. Ele representa a amplitude de probabilidade de que, após um certo intervalo de tempo, um dado estado inicial seja encontrado em um determinado estado final. O propagador pode ser calculado a partir de uma integral de caminhos, na qual todas as trajetórias geométricas que conectam o estado inicial ao final devem ser consideradas. Não obstante, à medida que a ação de um sistema se torna grande em comparação com a constante de Planck, verifica-se que somente aqueles caminhos que obedecem a equações de movimento clássicas contribuem significativamente para a integral. A aproximação semiclássica consiste justamente em calcular o propagador levando-se em conta apenas as contribuições provenientes das vizinhanças de tais trajetórias. Neste trabalho nos voltamos para o propagador semiclássico na representação de estados coerentes. Estados coerentes são estados de incerteza mínima os quais se adequam naturalmente à formulação semiclássica. Nesta representação, contudo, ocorre que as trajetórias clássicas que são utilizadas no cálculo do propagador semiclássico são complexas. Além disso, as condições de contorno às quais estas trajetórias estão submetidas impõem sérias dificuldades na avaliação direta de tal expressão. Como alternativa, apresentamos aqui uma representação a valores iniciais (IVR) para o propagador semiclássico escrito na base de estados coerentes. Duas versões deste método são divisadas. Os cuidados especiais que devem ser tomados ao se lidar com trajetórias complexas são enfatizados. Em seguida, aplicamos nossa fórmula IVR na resolução de alguns sistemas simples e mostramos que nossos resultados são comparáveis àqueles obtidos com o método de Herman-Kluk, que é o método mais popular dentre as IVRs semiclássicas / Abstract: The propagator is a central object when one is interested in obtaining time-dependent solutions to the Schrödinger equation. It stands for the probability amplitude that after a certain time interval, a given initial state is found at a given final state. The propagator can be calculated from a path integral in which all geometric paths that connect the initial and final states must be considered. Nevertheless, as the action of a system becomes large when compared to Planck¿s constant, one finds that only those paths that obey classical equations of motion will contribute significantly to the integral. The semiclassical approximation consists in evaluating the path integral by taking into account only those contributions arising from the vicinities of such classical trajectories. Here we focus on the semiclassical propagator in the coherent state representation. Coherent states are minimum uncertainty states that naturally lend themselves to the semiclassical formulation. In this representation, however, it turns out that the classical trajectories that contribute to the semiclassical propagator are complex. Moreover, the boundary conditions to which these trajectories are subjected pose serious difficulties in the direct evaluation of such expression. As an alternative, we present an initial value representation (IVR) for the semiclassical coherent state propagator. Since it makes use of complex trajectories, we call it Complex Initial Value Representation (CIVR). Two versions of the method are devised. The special care required when dealing with complex trajectories is emphasized. Finally, we apply our CIVR formula to a few simple systems and show that our results are comparable to those obtained with the Herman-Kluk method, which is the most popular method among the semiclassical IVR formulas / Mestrado / Física Geral / Mestre em Física

A quantização geométrica e um método desenvolvido para prover uma construção geométrica que relacione a mecânica clássica com a quântica. O primeiro passo consiste em apresentar uma forma simplética, \'omega\'!, sobre uma variedade simplética, M, como a forma curvatura da conexão abla de um brado linear, L, sobre M. As funções sobre M operam como seções de L. Mas o espaço de todas as seções é grande demais. Queremos considerar seções constantes em certa direção, com respeito a derivada covariante dada por abla, e para isso precisamos o conceito de polarizações, essas seções são chamadas de seções polarizadas. Para obter uma estrutura de espaco de Hilbert nestas seções, precisamos de certos objetos chamados de meias densidades. Além disso, também temos um empareamento sesquilinear entre seções de polarizações diferentes. Neste trabalho, primeiramente consideraremos o empareamento para seções polarizadas adaptadas a polarizações reais não transversais, como método para obter aplicações integrais entre estes espaços de Hilbert que em combinação com a convolução do par grupóide M x \' M BARRA\', pode definir um produto integral de funções definidas na variedade simplética. Este produto, no caso do plano euclidiano e do plano de Bieliavsky, coincide com produto de Weyl integral e o produto de Bieliavsky, respectivamente. Jáa no caso do plano hiperbólico, este tipo de polarizações reais não são transversais nem são não transversais, dessa forma, escolhemos o empareamento entre uma polarização real e uma polarização holomorfa do par grupóide, as quais são transversais, para obter um produto integral no plano hiperbólico, que no caso do plano euclidiano e o produto de Weyl / The geometric quantization is a method developed to provide a geometrical construction relating classical to quantum mechanics. The first step consists of realizing the symplectic form, \'omega\', on a symplectic manifold, M, as the curvature form of a line bundle, L, over M. The functions on M then operate as sections of L. However, the space of all sections of L is too large. One wants to consider sections which are constant in certain directions (polarized sections) and for that one needs to introduce the concept of a polarization. To get a Hilbert space structure on the polarized sections, one needs to consider objects known as half densities. In this work, first we consider a sesquilinear pairing between objects associated to certain different polarizations, which are nontransverse real polarizations, to obtain integral applications between their associated Hilbert spaces, and to use the convolution of the pair groupoid M x \' M BARRA\' to obtain an integral product of functions on M. In the euclidian plane case, we recover the integral Weyl product and, in the Bieliavsky plane case, we obtain the Bieliavsky product. On the other hand, for the hyperbolic plane, such real polarizations are neither transverse nor nontransverse, so we use the pairing between a real polarization and a holomorphic polarization, which are transverse polarizations on the pair groupoid, to obtain an integral product of functions on the hyperbolic plane. This same procedure, in the euclidian plane case, also produces the integral Weyl product