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Método de Euler e método pseudoespectral usando pontos legendre Gauss Radau para uma classe de problemas de controle ótimo

Arsie, Karla Cristiane 17 June 2013 (has links)
Resumo: O objetivo deste trabalho e discutir o método pseudoespectral com pontos de colocacao de Legendre-Gauss-Radau (LGR) apresentado em [22], para determinar solucoes numericas de algumas classes de problemas de controle ótimo. Nesta dissertaçao revisa-se [22], e se deriva a discretizacão do metodo pseudoespectral LGR, de problemas de controle otimo (sem restricoes nas variaveis de estado e de controle) utilizando notacao tensorial. Adicionalmente se derivam as condiçães de otimalidade de Karush-Kuhn- Tucker (KKT) associadas ao problema. Para avaliar a precisao do metodo em problemas de controle otimo específicos, e necessario conhecer a solucão exata dos problemas escolhidos. Procurando replicar os resultados em [22], trabalhou-se num primeiro exemplo com um Problema de Bolza (tipo LQR) sem restricoes nas variáveis de estado e de controle. Se apresenta uma derivacao detalhada da solucao exata deste problema quadrático, utilizando o Princípio do Maximo de Pontryagin. O problema de minimizacao resultante foi resolvido atraves da rotina quadprog do MATLAB. A precisao do metodo pseudoespectral LGR e comparada, com bons resultados, com o metodo de Euler (aplicado ao problema de otimizacao quadrático produto da discretizacao por Euler do problema de Bolza tipo LQR original). Para evidenciar que o metodo pseudoespectral LGR de discretizaçao pode ser aplicado a problemas de controle otimo com restricoes nas variaveis de controle e de estado (o que nao e abordado em [22]), dois exemplos adicionais, apresentados em [31], sao discutidos nesta dissertaçao. No segundo exemplo a funcao custo e nao quadrática e a rotina fmincon do MATLAB e encarregada de fazer o trabalho de otimizacao a partir das equacoes discretizadas pelo metodo pseudoespectral LGR. No terceiro exemplo, o problema de otimizcao foi resolvido pela rotina quadprog. Existem poucos problemas nao-lineares de controle otimo (com restrições) cujas soluções exatas sao conhecidas. Usualmente argumentos de convexidade e outros, sao necessarios para encontrar as solucoes exatas.
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Estudo da interação genótipo ambiente em búfalos leiteiros do Brasil e da Colômbia /

Hurtado Lugo, Naudin Alejandro. January 2014 (has links)
Orientador: Humberto Tonhati / Coorientador: Rusbel Raúl Aspilcueta Borquis / Coorientador: Lenira El Faro / Banca: Henrique Nunes / Banca: Josineudson Vasconcelos / Banca: Franciso Araujo Neto / Banca: Leonardo Seno / Resumo: O objetivo deste estudo foi verificar a existência da interação genótipo ambiente(IGA) para características de importância econômica em bubalinos leiteiros do Brasil e Colômbia. No primeiro capitulo é apresentada uma descrição dos problemas e consequências do efeito da IGA, e seus efeitos sobre os parâmetros genéticos em bovinos leiteiros. Alem disso, são revisados as formas de se avaliar o efeito da IGA, e sua relevância na genética quantitativa. No segundo capitulo foi verificada a existência de heterogeneidade de variâncias(Hv) para a produção de leite(PL), gordura(PG) e proteína(PP) até 270 dias da lactação(P270) em rebanhos do Brasil e Colômbia. Na análise da norma de reação, os componentes de variâncias foram regredidos sobre a média da PL, PG e PP, ajustada para cada classe dos descritores ambientais (ED) em análises uni-características em modelos animais. As estimativas médias das distribuições das funções de densidade a posteriori dos componentes de variância e estimativas de correlação genética (CG) e herdabilidade das P270, tenderam a aumentar conforme maior o desvio-padrão fenotípico, e evidenciaram efeito de escala. As estimativas de CG, indicaram a existência de IGA para PL e PP. Entretanto, as CG para PG não evidenciaram IGA. Com base nos valores genéticos preditos foi observado minima alteração na reclassificação dos reprodutores em comum. Como conclusão sugerese que no momento da seleção dos animais de forma conjunta é necessário levar em conta a Hv residual devido a sua influencia sobre os componentes de variância. No terceiro capitulo foi verificado o efeito de IGA para a produção de leite no dia do controle(PLDC) mediante análises multi-característicos em modelos animais. Na análise dos modelos de regressão aleatória(RRM), os componentes de variância das PLDC, foram regredidos sobre a média da produção de leite até 270 dias da lac- tação (PL270) ... / Abstract: The aim of this study was verified the existence of genotype environment interaction (GxE) for traits of economic importance for dairy buffaloes in Brazil and Colombia. A description the problem and the consequences of GxE, and their effect on the genetic parameters in dairy cattle is presented in the first chapter. Moreover, the forms are reviewed to evaluate the effect of GxE, and its relevance to quantitative genetics. In the second chapter was verified the existence of heterogeneity of variances (Hv) for milk yield (MY), fat (FY) and protein (PY) to 270 days of lactation (Y270) in herds in Brazil and Colombia. In analyses reaction norm, the variance components were regressed on the average of MY, FY and PY, adjusted for each class of environmental descriptors (ED) in univariate-traits in animal models. The median estimates of the distributions functions posterior density of variance components and corresponding estimates of heritability and genetic correlations (GC) of Y270, tended to increase as a greater phenotypic standard deviation, and show a scale effect. Estimates of CG, suggested the existence of GxE for MY and PY. However, the GC showed no FY for GxE. Based on the genetic predicted values minimal change was observed in the reclassification of common sires. In conclusion, it is suggested that at the time of selection of animals jointly is necessary to take into account the residual Hv due to its influence on the variance components. In the third chapter was verified the GxE for test-day milk yield (TDMY) for multi-trait analysis in animal models. In the analysis of random regression models (RRM), the variance components of TDMY were regressed to the mean of milk yield to 270 days (MY270) adjusted for each class of ED (high and low level of MY270). The estimated Variance components and heritability for TDMY, were heterogeneous depending of levels MY270. The GC between TDMY were high and positive for adjacent test-days and ... / Doutor
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Estudo da interação genótipo ambiente em búfalos leiteiros do Brasil e da Colômbia

Hurtado Lugo, Naudin Alejandro [UNESP] 21 July 2014 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-21Bitstream added on 2015-04-09T12:48:24Z : No. of bitstreams: 1 000817574_20240721.pdf: 36028 bytes, checksum: 19721eaac920e48809f0b631ec0b5e46 (MD5) / O objetivo deste estudo foi verificar a existência da interação genótipo ambiente(IGA) para características de importância econômica em bubalinos leiteiros do Brasil e Colômbia. No primeiro capitulo é apresentada uma descrição dos problemas e consequências do efeito da IGA, e seus efeitos sobre os parâmetros genéticos em bovinos leiteiros. Alem disso, são revisados as formas de se avaliar o efeito da IGA, e sua relevância na genética quantitativa. No segundo capitulo foi verificada a existência de heterogeneidade de variâncias(Hv) para a produção de leite(PL), gordura(PG) e proteína(PP) até 270 dias da lactação(P270) em rebanhos do Brasil e Colômbia. Na análise da norma de reação, os componentes de variâncias foram regredidos sobre a média da PL, PG e PP, ajustada para cada classe dos descritores ambientais (ED) em análises uni-características em modelos animais. As estimativas médias das distribuições das funções de densidade a posteriori dos componentes de variância e estimativas de correlação genética (CG) e herdabilidade das P270, tenderam a aumentar conforme maior o desvio-padrão fenotípico, e evidenciaram efeito de escala. As estimativas de CG, indicaram a existência de IGA para PL e PP. Entretanto, as CG para PG não evidenciaram IGA. Com base nos valores genéticos preditos foi observado minima alteração na reclassificação dos reprodutores em comum. Como conclusão sugerese que no momento da seleção dos animais de forma conjunta é necessário levar em conta a Hv residual devido a sua influencia sobre os componentes de variância. No terceiro capitulo foi verificado o efeito de IGA para a produção de leite no dia do controle(PLDC) mediante análises multi-característicos em modelos animais. Na análise dos modelos de regressão aleatória(RRM), os componentes de variância das PLDC, foram regredidos sobre a média da produção de leite até 270 dias da lac- tação (PL270) ... / The aim of this study was verified the existence of genotype environment interaction (GxE) for traits of economic importance for dairy buffaloes in Brazil and Colombia. A description the problem and the consequences of GxE, and their effect on the genetic parameters in dairy cattle is presented in the first chapter. Moreover, the forms are reviewed to evaluate the effect of GxE, and its relevance to quantitative genetics. In the second chapter was verified the existence of heterogeneity of variances (Hv) for milk yield (MY), fat (FY) and protein (PY) to 270 days of lactation (Y270) in herds in Brazil and Colombia. In analyses reaction norm, the variance components were regressed on the average of MY, FY and PY, adjusted for each class of environmental descriptors (ED) in univariate-traits in animal models. The median estimates of the distributions functions posterior density of variance components and corresponding estimates of heritability and genetic correlations (GC) of Y270, tended to increase as a greater phenotypic standard deviation, and show a scale effect. Estimates of CG, suggested the existence of GxE for MY and PY. However, the GC showed no FY for GxE. Based on the genetic predicted values minimal change was observed in the reclassification of common sires. In conclusion, it is suggested that at the time of selection of animals jointly is necessary to take into account the residual Hv due to its influence on the variance components. In the third chapter was verified the GxE for test-day milk yield (TDMY) for multi-trait analysis in animal models. In the analysis of random regression models (RRM), the variance components of TDMY were regressed to the mean of milk yield to 270 days (MY270) adjusted for each class of ED (high and low level of MY270). The estimated Variance components and heritability for TDMY, were heterogeneous depending of levels MY270. The GC between TDMY were high and positive for adjacent test-days and ...
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Desenvolvimento da função perturbadora e aplicações em dinâmica de exoplanetas

Casteletti, Juliana Rodrigues [UNESP] 06 November 2013 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-11-06Bitstream added on 2014-06-13T18:30:57Z : No. of bitstreams: 1 casteletti_jr_me_rcla.pdf: 1198028 bytes, checksum: 64d53c9ad4dac00f0f39d72fc52d6fae (MD5) / Secretaria de Educação do Estado de São Paulo / Realizamos neste trabalho o estudo de tópicos fundamentais de Mecânica Celeste visando a aplicação em problemas de interesse atual, tal como o estudo de ressonâncias de movimentos médios em sistemas planetários extrassolares. Ênfase foi dada nos seguintes tópicos: i) formulação do problema ressonante de dois planetas em interação mútua; ii) desenvolvimento e expansão da função perturbadora; iii) solução numérica de problemas de valor inicial; iv) aplicações ao par de planetas HD10180d,e, os quais estão próximos da ressonância 3:1. A abordagem dos problemas foi realizada analítica e numericamente. Na primeira parte deste trabalho formulamos o problema geral de três corpos e reproduzimos os principais passos do desenvolvimento da função perturbadora. Na segunda parte realizamos simulações dos sistemas em questão utilizando as equações exatas de movimento (Newton) e comparamos os resultados com soluções numéricas das equações de Lagrange, i.e., equações de variação dos elementos orbitais escritas em termos da função perturbadora envolvida. Os resultados das simulações numéricas realizadas neste trabalho poderão ser aplicados para três propostas: i) comparação dos resultados entre as soluções exatas e aproximadas (Lagrange) das equações de movimento para, com isso, obter evidências numéricas do domínio de validade da aplicação da função perturbadora expandida nos problemas ressonantes; ii) estudo de dinâmica ressonante, i.e., caracterização e evolução temporal de ângulos críticos associados às ressonâncias; iii) estabilidade dinâmica de longo período dos sistemas em questão / In this work we study a fundamental Celestial Mechanics in order to apply to problems of current interest, such as dynamics of extrasolar planetary systems. Emphasis is given on the following topics: i) formulation of the problem of two resonant planets in mutual interaction, ii) dedution and expansion of the disturbing function; iii) numerical solution of initial value problems, iv) applications to the pair of planets HD10180d,e which orbits are near to the 3:1 resonance. We adopt both, analytical and numerical approaches. In the first part, we formulate the general three-body problem, and reproduce the main steps of the expansion of the disturbing function. In the second part we show the results of a great deal of numerical simulations of the systems using both the exact equations of motion (Newton) Lagrange equations. The simulations have been done with three main goals: i) comparison of the results of the exact and approximate solutions (Lagrange) equations of motion, in order to obtain numerical evidences of the validity domain of the application of the expanded disturbing function to resonant problems, ii) study of the resonant dynamics, i.e., characterization and evolution of critical angles associated with resonances, iii) investigate long-term dynamic stability of the systems in question
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Desenvolvimento da função perturbadora e aplicações em dinâmica de exoplanetas /

Casteletti, Juliana Rodrigues. January 2013 (has links)
Orientador: Nelson Callegari Júnior / Banca: Marcos Tadeu dos Santos / Banca: Renata Zotin Gomes de Oliveira / Resumo: Realizamos neste trabalho o estudo de tópicos fundamentais de Mecânica Celeste visando a aplicação em problemas de interesse atual, tal como o estudo de ressonâncias de movimentos médios em sistemas planetários extrassolares. Ênfase foi dada nos seguintes tópicos: i) formulação do problema ressonante de dois planetas em interação mútua; ii) desenvolvimento e expansão da função perturbadora; iii) solução numérica de problemas de valor inicial; iv) aplicações ao par de planetas HD10180d,e, os quais estão próximos da ressonância 3:1. A abordagem dos problemas foi realizada analítica e numericamente. Na primeira parte deste trabalho formulamos o problema geral de três corpos e reproduzimos os principais passos do desenvolvimento da função perturbadora. Na segunda parte realizamos simulações dos sistemas em questão utilizando as equações exatas de movimento (Newton) e comparamos os resultados com soluções numéricas das equações de Lagrange, i.e., equações de variação dos elementos orbitais escritas em termos da função perturbadora envolvida. Os resultados das simulações numéricas realizadas neste trabalho poderão ser aplicados para três propostas: i) comparação dos resultados entre as soluções exatas e aproximadas (Lagrange) das equações de movimento para, com isso, obter evidências numéricas do domínio de validade da aplicação da função perturbadora expandida nos problemas ressonantes; ii) estudo de dinâmica ressonante, i.e., caracterização e evolução temporal de ângulos críticos associados às ressonâncias; iii) estabilidade dinâmica de longo período dos sistemas em questão / Abstract: In this work we study a fundamental Celestial Mechanics in order to apply to problems of current interest, such as dynamics of extrasolar planetary systems. Emphasis is given on the following topics: i) formulation of the problem of two resonant planets in mutual interaction, ii) dedution and expansion of the disturbing function; iii) numerical solution of initial value problems, iv) applications to the pair of planets HD10180d,e which orbits are near to the 3:1 resonance. We adopt both, analytical and numerical approaches. In the first part, we formulate the general three-body problem, and reproduce the main steps of the expansion of the disturbing function. In the second part we show the results of a great deal of numerical simulations of the systems using both the exact equations of motion (Newton) Lagrange equations. The simulations have been done with three main goals: i) comparison of the results of the exact and approximate solutions (Lagrange) equations of motion, in order to obtain numerical evidences of the validity domain of the application of the expanded disturbing function to resonant problems, ii) study of the resonant dynamics, i.e., characterization and evolution of critical angles associated with resonances, iii) investigate long-term dynamic stability of the systems in question / Mestre
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Estimativas de parâmetros genéticos para produção de leite em búfalas por modelos de repetibilidade, multi-característica e de regressão aleatória /

Sesana, Roberta Cristina. January 2008 (has links)
Resumo: Foram estimados parâmetros genéticos da produção de leite acumulada até os 305 dias de lactação (P305) de 1.946 búfalas da raça Murrah no decorrer da idade ao parto utilizando os modelos de repetibilidade, multi-característica e de regressão aleatória (MRA), e correlações de ordem entre os valores genéticos para a P305 nas diferentes idades ao parto preditos pelos modelos de regressão aleatória e de repetibilidade e para a P305 acumulada até os 8 anos de idade, considerando diferentes intensidades seletivas, número de filhas e sua distribuição nos rebanhos. Também foram estimados parâmetros genéticos para a produção de leite no dia do controle (PLDC) de 1.433 primeiras lactações de búfalas da raça Murrah utilizando MRA. Os modelos de repetibilidade e multi-característica incluíram para a P305 os efeitos fixos de grupo de contemporâneos composto por rebanho, ano e estação do parto, número de ordenhas (1 ou 2 ordenhas diárias) e o efeito linear e quadrático da covariável idade da vaca ao parto e os efeitos aleatórios de animal, ambiente permanente e residual, com exceção do efeito de ambiente permanente para o segundo modelo. No MRA, as análises tanto para a P305 quanto para a PLDC foram realizadas por meio de um modelo uni-característica de regressão aleatória, considerando os mesmos efeitos aleatórios e fixos dos modelos de repetibilidade e multi-característica. No entanto, para a PLDC o GC foi composto por rebanho, ano e mês do controle. Uma regressão ortogonal de terceira ordem foi usada para modelar a trajetória média da população e os efeitos genéticos aditivos e de ambiente permanente. O MRA considerando um polinômio de Legendre de terceira ordem para os efeitos genético aditivo e de ambiente permanente e uma função de variância de segunda ordem (3.3.fv2) foi o mais adequado para o ajuste... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Genetic parameters were estimated for accumulated 305-day milk yields (P305) of 1,946 Murrah buffaloes in different ages of calving using repeatability, multi-trait and random regression models (RRM) and Spearman correlation among the breeding values for P305 in different ages of calving predicted using RRM and repeatability models and for accumulated P305 until 8 years old, considering different selective intensities, number of daughters and its distribution in herds. Were also estimated genetic parameters for first lactation test day milk yields (PLDC) of 1,433 Murrah buffaloes using RRM. repeatability and multi-trait models for the P305 included the fixed effects of contemporary group, composed by herd, year and season of calving, milking frequency (1 or 2), age at calving as covariable with linear and quadratic effect and animal, permanent environmental and residual random effects, with exception of the permanent environmental effect for the second model. In the RRM, the analyses for the P305 and PLDC were both achieved through a uni-trait model of random regression, included the same random effects and fixed effects of the repeatability and multi-trait models. However, for the PLDC the contemporary group was composed by herd, year and month of test. A third order regression on Legendre orthogonal polynomial of milk yields was used to model the population mean trend and the additive genetic and permanent environmental regressions. The RRM with a third order covariance function for genetic and permanent environmental effects and a second order variance function (3.3.fv2) was indicated as the best for P305. Heritability estimated for RRM to P305 ranges from 0.19 (6 years) to 0.23 (11 years) and for multi-trait ranged from 0.13 (6 years) to 0.36 (4 years). Heritability estimated for repeatability model was 0.20. Genetics and phenotypic correlation among the P305 in different ages... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Humberto Tonhati / Coorientadora: Lúcia Galvão de Albuquerque / Coorientadora: Lenira El Faro Zadra / Banca: Danísio Prado Munari / Banca: Maria Eugênia Zerlotti Mercadante / Mestre
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Estudo genético quantitativo do fluxo lácteo em bovinos da raça Holandesa /

Laureano, Monyka Marianna Massolini. January 2008 (has links)
Resumo: Parâmetros genéticos para o fluxo lácteo medido no dia do controle (FLDC) de primeiras lactações de vacas da raça Holandesa foram estimados utilizando modelos de dimensão finita (TDM) e modelos de regressão aleatória. Para os TDM foram analisadas 10 características por meio de modelos uni e bi e multi-características e de repetibilidade, que continham como aleatórios, o efeito genético aditivo e o efeito residual e, como efeitos fixos, o grupo de contemporâneos e as covariáveis idade da vaca ao parto. A variável número de dias em lactação foi incluída somente no modelo de repetibilidade. Para os MRA, foram considerados os efeitos aleatórios genético aditivo direto, de ambiente permanente e o residual. Foram considerados como efeitos fixos, o grupo de contemporâneos, os efeitos linear e quadrático da covariável idade da vaca ao parto e a curva média de lactação da população, modelada por meio de polinômios ortogonais de Legendre de quarta ordem. Os efeitos aleatórios genético aditivo e de ambiente permanente foram modelados por meio de regressão aleatória sobre polinômios ortogonais de Legendre e por meio de funções b-splines. Diferentes estruturas de variâncias residuais foram testadas, por meio de classes contendo 1, 7, 10, 20 e 43 variâncias residuais, para os MRA modelados por meio de polinômios de Legendre. Já, para os MRA modelados por funções b-splines, a estrutura residual foi considerada heterogênea, contendo 7 classes de variâncias. Os MRA foram comparados usando o teste de razão de verossimilhança, o critério de informação de Akaike e o critério de informação de Bayesiano de Schwarz. As estimativas de herdabilidade (h2) para os FLDC variaram de 0,23 a 0,32 nas análises unicaracterísticas, de 0,24 a 0,32 nas bi-características e de 0,28 a 0,37 nas multicaracterísticas. Os valores de h2 estimados variaram no decorrer da... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Flow milk genetic parameters to the first lactation test-day milk yields of Holstein cattle were estimated using Test-day models (TDM) and Random regression models (RRM). Ten TDM differents traits were analyzed using uni, bi and multi-trait and repeatability animal models, that included the additive genetic as random effect and the fixed effects of contemporary group, age of cow (linear and quadratic) as covariables. The days in milk (linear) variable was included only at repeatability model. To RRM were included the additive genetic, permanent environmental and residual as random effects, the fixed effects of contemporary group, age of cow as covariable (linear and quadratic effects) and a 4th-order Legendre orthogonal polynomials of days in milk, to model the mean trend. The additive genetic and permanent environmental effects were fitted by Legendre orthogonal polynomials and b-splines functions. Different structures of residual variances were used, through the variances classes containing 1, 7, 10, 20, and e 43 residual variances, to the models fitted by Legendre orthogonal polynomials. Moreover, for the RRM fitted by b-splines-functions, the residual estructure was considered heterogeneous, having 7 variance classes. The RRM were compared by Likelihood ratio test, Bayesian and Akaike's information criteria. The heritability estimated ranged from 0.23 to 0.32 by uni-trait analyses, from 0.24 to 0.32 by bi-traits analyses and from 0.28 to 0.37 by multi-trait analyses. The h2 estimates varied during the lactation being the highest estimate at the fourth month. The estimate obtained by the repeatability model was 0.27, and a repeatability estimate of 0.66. For the MRA fitted by Legendre orthogonal polynomials, related to the residual variance, the best model the one that deemed 7 residual classes. For the additive and permanent environmental effects, the having 3th-order... (Complete abstract click electronic access below) / Orientadora: Lúcia Galvão de Albuquerque / Coorientadora: Lenira El Faro Zadra / Banca: Laila Talarico Dias Teixeira / Banca: Anibal Eugênio Vercesi Filho / Banca: Humberto Tonhati / Banca: Henrique Nunes de Oliveira / Doutor

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