Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Matemática, 2007. / Texto parcialmente liberado pelo autor. / Submitted by Mariana Fonseca Xavier Nunes (nanarteira@hotmail.com) on 2010-09-18T03:39:15Z No. of bitstreams: 1 2007-Rangel Pinheiro da Silva.pdf: 71203 bytes, checksum: efc90e9bb15c093917c064d9c384220c (MD5) / Approved for entry into archive by Carolina Campos(carolinacamposmaia@gmail.com) on 2010-09-29T16:07:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007-Rangel Pinheiro da Silva.pdf: 71203 bytes, checksum: efc90e9bb15c093917c064d9c384220c (MD5) / Made available in DSpace on 2010-09-29T16:07:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007-Rangel Pinheiro da Silva.pdf: 71203 bytes, checksum: efc90e9bb15c093917c064d9c384220c (MD5) Previous issue date: 2007-04 / Esta dissertação apresenta soluções explícitas para o problema termoelástico linear e isotrópico com base no método clássico de simetrias criado pelo matemática Sophus Lie. Para o cálculo destas soluções, apresentamos os geradores infinitesimais de simetrias que geram a álgebra associada ao sistema de equações diferenciais que representa o problema já citado. As soluções assim construídas são invariantes sob subálgebras de dimensão três. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / We present explicit solutions for the linear and isotropic thermoelastic problem on the basis of the classical method of symmetries created by the mathematician Sophus Lie. In order to compute these solutions, we present the infnitesimal generators of symmetries that generate the algebra associated to the system of diferential equations under study. The constructed solutions are thus invariants under subalgebras of dimension three.

Um dos propósitos da modelagem de epidemias é estabelecer uma base racional para tomar decisões, tais como estratégias de vacinação para controlar a expansão de uma doença, isto é, para prevenir a ocorrência de uma epidemia. Assim, o estudo de vacinaçõesé um ramo importante da epidemiologia de doenças infecciosas. O objetivo deste trabalho é apresentar alguns conceitos que refletem quantidades relevantes envolvidas nas discussões sobre cobertura de vacina. Con- siderações do número reprodutivo básico e da máxima cobertura vacinal alcançável em um programa são aspectos de grande interesse em estratégia de saúde pública. A partir da versão básica de um modelo epidêmico determinístico com- partimental SIR (suscetível ! infectivo ! removido), e depois de esclarecer a dife- rença entre os termos \imunizado" e \vacinado", define-se a eficácia da vacina como a redução na porcentagem de incidência nos indivíduos vacinados quando comparada com indivíduos não vacinados. Porém, não são levados em conta efeitos indiretos da vacinação, tais como a reduçaõ na exposição causada pelo decréscimo na incidência em pessoas vacinadas próximas aos indivíduos sob observação; em outras palavras, a vacina confere proteção total contra a infecção (efeito esterilizante) para parte dos sujeitos vacinados, mas não confere nenhuma proteção para o restante. A seguir, esta suposição não realística, de que a vacinação não produz resultado algum em alguns indivíduos, pode ser corrigida, incluindo-se novos parâmetros, relacionados a três efeitos indiretos da vacinação, a saber, redução da suscetibilidade, da contagiosidade, bem como da duração da infecção. Para cada modelo, investigamos a existência e a estabilidade local dos estados de equilíbrio e construímos diagramas de bifurcação. / One of the purposes of modelling epidemics is to provide a rational basis for decision-making, such as vaccination strategies, in order to control the spread of a disease, that is, to prevent an epidemic occurring. So, the study of vaccinations is an important branch of infectious disease epidemiology. The aim of this work is to point out some concepts which re°ect relevant quantities involved in discussions about vaccine coverage. Thus, considerations of the basic reproductive number, and maximum vaccine coverage achievable in a program are very important real aspects of public health strategy. Starting from the basic version of the SIR (susceptible ! infective ! removed) deterministic compartmental epidemic model, and after clarifying the dif- ference between the terms 'immunized' and 'vaccinated', vaccine e±cacy is de¯ned as the percentage reduction in incidence in vaccinated compared to unvaccinated individuals. However, it does not take into account the indirect e®ects of vacci- nation, like the reduction in exposure caused by decreasing incidence in vaccinated people close to the study subjects; in other words, the vaccine gives total protection against infection (sterilizing e®ect) for a proportion of the vaccinated subjects but none for the rest.Then, this unrealistic assumption that some individuals get no e®ect at all from vaccination can be corrected, by including new parameters related to three indirect e®ects of vaccination, namely, decreased susceptibility, decreased contagiousness and shortened infection duration. For each model, the existence and the local stability of the equilibrium states are investigated and bifurcation diagrams are constructed.

A osteoporose é uma degradação óssea prevalente que é caracterizada pela perda de massa óssea e deteriorização da microarquitetura do osso trabecular. A perda da massa óssea é normalmente medida por meio da Densidade Mineral Óssea (DMO), porém é fato que esta medida não é suficiente para identificar completamente a fragilidade óssea e, consequentemente, o risco de fratura de um paciente. Portanto, o estudo da estrutura trabecular tornou-se de grande importância. Neste trabalho, é feita uma análise da conectividade trabecular, utilizando-se, para isso, ajustes lineares dos valores da Característica de Euler-Poincaré (CEP), calculada para pares de imagens tomográficas. Relacionando os achados com dados clínicos e medidas da DMO, percebeu-se que a CEP não está correlacionada aos mesmos, nem diretamente com a razão área trabecular/medula. São ainda abordados aqui conceitos de Estereologia, discutidos alguns de seus métodos, bem como algumas técnicas de processamento de imagens, que são ferramentas de estudo dos parâmetros histomorfométricos utilizados na investigação da microarquitetura trabecular. / Osteoporosis is a prevalent bone disorder tbat is cbaracterized by the loss af bone mass and the deterioration of the trabecnlar bone microarchitecture. The loss of bone mass is normally measured by the Bone Mineral Density (BMD), however i1.is known tbat tbis measure is not sufficient to fully identify the bone fragility and its consequent future risk for a patient. Therefore, the study af the bone strueture has become of great importance nowadays. ln this work, we investigate the applieabillty oHhe Euler. poinearé Charaeteristic (CE P) to estiroate the trabecular bone connectivity, using, for these, pairs af tomografic images. Thc resnlt will be comparcd to cUnic data and nieasure of BMD. Was noticied that the CEP values are not related with them, even in direet way, with the ratio between trabecnlar and no trabeeular areas. Besides, an introduct.ion to Stereology concepts are provided and some image processing techniques are discussed. These are important tools to the study of histomophometric paraIlleters that are UBedto investigate the trabeenlar microarchitecture.

A infecção pelo vírus da Dengue constitui atualmente um dos maiores problemas da saúde pública pelo mundo inteiro, porque se tornou doença reemergente em várias regiões tropicais do mundo, inclusive no Brasil, e é causada por qualquer um de quatro sorotipos distintos. Por tratar-se da infecção viral urbana mais difundida no mundo, várias pesquisas em modelagem de epidemias têm se preocupado em fornecer uma fundamentação racional para tomadas de decisão, tais como adotar estratégias de vacinação ou outras estratégias, com o objetivo de controlar a propagação da doença. O objetivo deste trabalho é o de modelar e ilustrar algumas estratégias alternativas para erradicar esta doença infecciosa. Partindo da versão básica do modelo epidemiológico determinístico compartimental contínuo SEIR (suscetíveis -> expostos -> infecciosos -> recuperados), como um sistema de oito equações diferenciais, determinamos os estados de equilíbrio e a sua análise de estabilidade local, e apresentamos algumas simulações numéricas, para ilustrar os resultados analíticos. A seguir, propomos um modelo discreto correspondente, do qual reconhecemos estados de equilíbrio livre da doença e estados de equilíbrio endêmico, e, através de um enfoque de rede de mapas acoplados, incluímos uma estrutura espacial na qual as populações se movimentam por difusão. Por m, mostramos, através de simulações numéricas, que a doença pode ser erradicada do ambiente todo, por meio da retirada de acumuladores de ovos dos mosquitos, em uma área parcial do habitat todo que está em equilíbrio endêmico; então, esta estratégia tem um efeito desestabilizante, no sentido de que a estabilidade do estado endêmico pode ser destruída, levando o habitat inteiro para o estado de equilíbrio livre da doença. / Dengue virus infection is nowadays one of the major worldwide public health problems, because it has become an important re-emerging disease in many tropical regions of the world, including Brazil, and it is caused by any one of four distinct serotypes. As the moste widespread urban virus infection, several researches of epidemics modeling have focused on providing a rational basis for decision making, such as vaccination strategies or other strategies, in order to control the spread of this disease. The aim of this work is to model and illustrate some alternative strategies to eradicate this infectious disease. Starting from the basic version of the SEIR (susceptible -> exposed -> infective -> removed) deterministic compartmental epidemic continuous model, as a system of eight di erential equations, the equilibrium states and local stability analysis are carried out, and some numerical simulations are presented to illustrate the analytical results. Then we propose a discrete corresponding model, where we identify disease-free and endemic stable equilibrium states, and through a coupled map lattice approach, we include a spatial structure where the populations are allowed to follow a di usive movement. Finally, it is shown through numerical simulations that this disease can be eradicated from the overall environment by removing reservoirs of mosquito eggs from only a partial area of the habitat. Therefore, this strategy has a destabilizing e ect, in the sense that the stability of the endemic state can be destructed and the entire habitat goes to the disease-free equilibrium state.

Neste trabalho, são apresentados modelos matemáticos para a doença Hantavirose. Usando sistemas de equações diferenciais ordinárias, consideramos modelos básicos SI e SEIR, através dos quais, investigamos a existência e a estabilidade dos estados de equilíbrio das populações, identi camos os parâmetros e limiares que caracterizam a dinâmica do sistema, e visualizamos as informações decorrentes dos resultados analíticos, através de grá cos construídos a partir de simulações computacionais. A seguir, propomos um modelo SI discreto, através de um sistema de equações a diferenças, no qual, além da dinâmica vital, permitimos movimento no espaço bidimensional. Para o estudo da distribuição espacial do modelo em questão, utilizamos a Rede de Mapas Acoplados. Ao estudar o comportamento das soluções com relação a questões essenciais na prevenção e controle de uma epidemia, calculamos valores para a velocidade de propagação da infecção e investigamos seu padrão de espalhamento espacial. / Some basic mathematical models describing the dynamics of hantavirus infection, within a rat population, are presented. Both SI anda SEIR continuous epidemic models are analyzed, the equilibrium states and their local stability are determined. Threshold parameter values are de ned and numerical simulations are presented to illustrate analytical results. Then, we propose a SI discrete model where beside of the vital dynamics, the animal population is allowed to follow a di usive movement. A spatial structure is included by a coupled map lattice approach. Finally, by studying the infection propagation, a value of its propagation velocity is obtained.

Neste trabalho apresenta-se a simulação de fluxos bidimensionais, laminares e incompressíveis entre cilindros rotatórios e placas paralelas (escoamento de Couette), de fluidos Newtonianos e não-Newtonianos, podendo envolver trocas de calor. Determina-se a distribuição de temperatura, velocidade e pressão resolvendo, pelo método de diferenças finitas, baseado no processo de integração temporal de Runge-Kutta e Relaxações Sucessivas, as equações governantes de escoamentos. O sistema de equações considerado envolve as de Navier-Stokes, Maxwell, Poisson e energia, adimensionalizadas, permitindo versatilidade na obtenção e comparação entre os resultados. Usa-se o sistema de coordenadas generalizadas por este possibilitar o emprego de domínios quaisquer. Os resultados obtidos, a baixo custo, utilizando wna estação de trabalho Silicon Graphics Origin200 (LICC) e o supercomputador CRA Y T94 (CESUP/RS), com base num algoritmo computacional eficiente (dinâmico) desenvolvido na linguagem FORTRAN 90, são visualizados graficamente pelos aplicativos Visual3.1 e Graf2d através de linhas de corrente, isotermas e perfis variados, aproximando-se adequadamente dos resultados analíticos, numéricos e experimentais existentes na literatura. / This work presents the numerical simulation of two dimensional incompressible laminar flows between rotating cylinders and parallel plates (Couette flow) for Newtonian and non-Newtonian fluids, with energy dissipation in the form o f heat. Temperature, velocity and pressure distributions are determined nurnerically, by the finite differences explicit Runge-Kutta multistage scheme and Sucessive Relaxation. The system of equations involves the Navier-Stokes, Maxwell model, Poisson and an energy equation, in adimensional form, allowing versatility in order to obtain and compare the results. The boundary fitted coordinates system is employed, because fluids through general forms can be analysed. Obtained results, at low costs, used the Silicon Graphics Origin200 and CRA Y T94 (CESUP-UFRGS), based on an efficient algorithm writen in FORTRAN 90, and they are displayed through streamlines, isotherms and other perfis, and showed to compare well with analytical, numerical or experimental data found in the literature.

A dengue representa um sério problema de saúde pública no Brasil, que apresenta condições climáticas favoráveis ao desenvolvimento e proliferação do Aedes aegypti, vetor transmissor da doeça. O mosquito Aedes aegypti passa por diferentes estágios de desenvolvi- mento com características distintas, logo, para uma descrição mais aproximada da história de vida desta espécie e, consequentemente, do comportamento da epidemia, considera-se neste trabalho um modelo com distribuição etária, fundamental para a determinação das propriedades de estabilidade de populações que têm fases distintas de desenvolvimento. O modelo com distribuição etária para a população de mosquitos é descrito por um conjunto de equações diferenciais ordinárias com retardo de difícil análise e implementação. Inicialmente, apresenta-se o modelo SEIR com dinâmica vital, onde a população de mosquitos estabiliza rapidamente e, após, incorpora-se a ele um modelo com competição larval uniforme para população de insetos, com distribuição etária, o que provoca um período de instabilidade nas populações de larvas e adultos, estágios de desenvolvimento considerados para o vetor. A análise realizada investiga as consequências que este período de instabilidade provoca na evolução da epidemia.

Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-07-30T13:38:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2369640 bytes, checksum: a88843a731f1549741b5651418bd3968 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-30T13:38:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2369640 bytes, checksum: a88843a731f1549741b5651418bd3968 (MD5) Previous issue date: 2018-02-22 / O Teorema de Bayes descreve a probabilidade de um evento em termos de informações a priori, comumente estudada como Probabilidade Condicional. Porém, essa relação permite que a probabilidade seja interpretada como uma medida da plausibilidade de uma expectativa ou de uma crença pessoal. Dessa forma, a Probabilidade Bayesiana pode ser usada para validar estatisticamente se uma teoria científica está correta frente aos resultados experimentais ou se um acusado ́e culpado frente às provas apresentadas. Nesse projeto, será explorado o conceito de Probabilidade Bayesiana, apresentado sua fundamentação teórica e serão propostas formas de trabalhar o uso da lógica, probabilidade e estatística com os alunos do ensino médio. Serão propostas sugestões de aplicação do Teorema de Bayes em sala de aula de forma contextualizada em duas frentes: Utilizando a Probabilidade Condicional e a linguagem Inferência de Parâmetros. Em ambos os casos as sugestões conterão dicas para a aplicação do conteúdo no ensino médio, como introdução atividade, desenvolvimento, questionamentos, suporte pedagógico, além das resoluções com detalhes / The Bayes Theorem describes the probability of an event based on some a priori information, this concept is usually studied as the conditional probability. This relation allows the probability to be interpreted as a plausibility measure of a person expectations and believes. Therefore, the Bayesian Probability can be employed to statistically validate a scientific theory face the experimental results or if a accused is guilt taking in account the evidence. This work will explore the Bayesian Probability concept presenting its theory and also will propose ways to work the concepts of Logic, Probability and Statistics with high school students. Classroom activities will be presented to explore contextualized applications of the Theorem of Bayes. Two approaches will be presented, the first using only the Conditional Probability formula and a second showing how to make some simple parameter inferences. On each case we will present suggestions, hints and a detailed step by step to the teacher that desires to develop these contend with their high school students

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-06-04T17:24:47Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 880884 bytes, checksum: 82669a6f1f82a252a3fc9e9624328ac0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-04T17:24:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 880884 bytes, checksum: 82669a6f1f82a252a3fc9e9624328ac0 (MD5) Previous issue date: 2018-02-23 / O conteúdo de análise combinatória e probabilidades ́e apresentado nesta dissertação sob o aspecto relativo à sua aplicação no processo dos concursos públicos de nível médio. Para tanto, desenvolveu-se um estudo do conteúdo de análise combinatória e probabilidades com uma ampla apresentação da sua história, seus principais resultados e o contexto institucional das orientações oficiais de ensino bem como uma descrição do processo de avaliação nos concursos públicos por meio de questões desse conteúdo aplicadas nesses certames. / The content of combinatorial analysis and probabilities is presented in this dissertation in the aspect related to its application in the process of the civil service entrance examination of high school level. For that, a study of the content of combinatorial analysis and probabilities was developed with a broad presentation of its history, its main results and the institutional context of the official teaching guidelines as well as to describe the evaluation process in the public tendering through applied questions in these examinations that use this content.

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