Este trabalho apresenta metodologias para a construção e a sintonia de estimadores de estados não-lineares visando aplicações práticas. O funcionamento de um estimador de estados não-linear está calcado em quatro etapas básicas: (a) sintonia; (b) predição; (c) atualização da matriz de covariância de estados; (d) filtragem e suavização dos estados. As principais contribuições deste trabalho para cada uma destas etapas podem ser resumidas como segue: (a) Sintonia. A sintonia adequada da matriz de covariância do ruído de processos é fundamental na aplicação dos estimadores de estado com modelos sujeitos a incertezas paramétricas e estruturais. Sendo assim, foi proposto um novo algoritmo para a sintonia desta matriz que considera dois novos métodos para a determinação da matriz de covariância dos parâmetros. Este algoritmo melhorou significativamente a precisão da estimação dos estados na presença dessas incertezas, com potencialidade para ser usado na atualização de modelos em linha em práticas industriais. (b) Predição. Uma das etapas mais importantes para a aplicação do estimador de estados é a formulação dos modelos usados. Desta forma, foi mostrado como a formulação do modelo a ser usada em um estimador de estados pode impactar na observabilidade do sistema e na sintonia das matrizes de covariância. Também são apresentadas as principais recomendações para formular um bom modelo. (c) Atualização da matriz de covariância dos estados. A robustez numérica das matrizes de covariância dos estados usadas em estimadores de estados sem e com restrições é ilustrada através de dois exemplos da engenharia química que apresentam multiplicidade de soluções. Mostrou-se que a melhor forma de atualizar os estados consiste na resolução de um problema de otimização sujeito a restrições onde as estimativas fisicamente inviáveis dos estados são evitadas. Este também preserva a gaussianidade dos ruídos evitando que estes sejam mal distribuídos. (d) Filtragem e suavização dos estados. Entre as formulações estudadas, observou-se também que a melhor relação entre a acuracidade das estimativas e a viabilidade de aplicação prática é obtida com a formulação do filtro de Kalman estendido sujeita a restrições (denominada Constrained Extended Kalman Filter - CEKF), uma vez que esta demanda menor esforço computacional que a estimação de horizonte móvel, apresentando um desempenho comparável exceto no caso de estimativas ruins da condição inicial dos estados. Como uma solução alternativa eficiente para a estimação de horizonte móvel neste último caso, foi proposto um novo estimador baseado na inclusão de uma estratégia de suavização na formulação do CEKF, referenciado como CEKF & Smoother (CEKF&S). / This work presents approaches to building and tuning nonlinear state estimators aiming practical applications. The implementation of a nonlinear state estimator is supported by four basic steps: (a) tuning; (b) forecast; (c) state covariance matrix update; (d) states filtering and smoothing. The main contributions of this work for each one of these stages can be summarized as follows: (a) Tuning. An appropriate choice of the process-noise covariance matrix is crucial in applying state estimators with models subjected to parametric and structural uncertainties. Thus, a new process-noise covariance matrix tuning algorithm is presented in this work which incorporates two new methods for the parameter covariance matrix computation. The algorithm has improved significantly the state estimation accuracy when the presence of such uncertainties, with potential to be applied in on-line model update in industrial practice. (b) Forecast. One of the most important stages in applying state estimators is the used model formulation. In this way, it has been shown that the model formulation to be used in state estimator can impact on the system observability and noisecovariance matrices tuning. In this work it is also presented the main recommendations to formulate an appropriated model. (c) State covariance matrix update. The numerical robustness of the state covariance matrices used in unconstrained and constrained state estimators is illustrated by two chemical engineering examples tending to multiple solutions. It has been shown that the best technique to update the states consists in solving an optimization problem subjected to constraints, since it prevents from physically unfeasible states. It also preserves the noise gaussianity preventing from bad noise distribution. (d) States filtering and smoothing. Among the studied formulations, it was also noticed that the better relationship between performance and practical application is obtained with an extended Kalman filter formulation subjected to constraints (called Constrained Extended Kalman Filter - CEKF) because it requires small computational effort than MHE with comparable performance, except in case of poor guesses of the initial state. As an efficient solution for moving horizon estimation in the last case, it was proposed a new estimator based on the addition of a smoother strategy into the CEKF formulation, referred as CEKF & Smoother (CEKF&S).

In the first part of this thesis, we study critical points of random polynomials. We choose two deterministic sequences of complex numbers, whose empirical measures converge to the same probability measure in complex plane. We make a sequence of polynomials whose zeros are chosen from either of sequences at random. We show that the limiting empirical measure of zeros and critical points agree for these polynomials. As a consequence we show that when we randomly perturb the zeros of a deterministic sequence of polynomials, the limiting empirical measures of zeros and critical points agree. This result can be interpreted as an extension of earlier results where randomness is reduced. Pemantle and Rivin initiated the study of critical points of random polynomials. Kabluchko proved the result considering the zeros to be i.i.d. random variables. In the second part we deal with the spectrum of products of Ginibre matrices. Exact eigenvalue density is known for a very few matrix ensembles. For the known ones they often lead to determinantal point process. Let X1, X2,..., Xk be i.i.d Ginibre matrices of size n ×n whose entries are standard complex Gaussian random variables. We derive eigenvalue density for matrices of the form X1 ε1 X2 ε2 ... Xk εk , where εi = ±1 for i =1,2,..., k. We show that the eigenvalues form a determinantal point process. The case where k =2, ε1 +ε2 =0 was derived earlier by Krishnapur. In the case where εi =1 for i =1,2,...,n was derived by Akemann and Burda. These two known cases can be obtained as special cases of our result.

Made available in DSpace on 2016-06-02T18:57:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5939.pdf: 4730881 bytes, checksum: 79757021e70ad55ba5cee414fcc8ca0a (MD5) Previous issue date: 2014-04-04 / Financiadora de Estudos e Projetos / This research discusses the challenges and opportunities for Agroecological Education and Environmental Education (EE) in two rural schools from Araras - SP. The objectives were to understand the state curriculum frameworks of rural schools and the municipal school field , understand and map the different conceptions of Environmental Education and Agroecology and identify how these issues are being developed in rural school environments and how to dialogue with the Course Proposal State of Sao Paulo. The research was conducted in a qualitative way and used the research methodology - action - participatory. Data were collected through visits , training of group discussions and actions, conversations, interviews, participant observations, school life, documentary analysis and Participatory Diagnostic School . Three categories of analysis were defined , namely: 1) the mainstreaming of EE practices, 2) the relationship of curriculum content with the social context , and 3) consistency of approach with rural reality. It was found that the state promotes rural school practices EE, but are not transverse , are not critical and are characterized by being disconnected from the social context and the reality of their students. The school promotes a biologicist, behavioral, and unidirectional pre - established concept of EE , arising from Directive Course of São Paulo, which uses parameters of urban education and has no agricultural disciplines nor the Agroecological education. The school has cross municipal field , critical and connected to the social context EE. The approaches of this school are in accordance with the reality of their students by having the Agroecological education and other disciplines and workshops that are tailored to the countryside and the environment . Therefore , it is concluded that the field school directed by the Field Operational Guidelines for School , shows how Agroecology and EE, the value the field, the peasant and the traditional knowledge, are realized as tools to achieve the goals of contextualizing education and to ensure the sustainability field. / A presente pesquisa discute os desafios e as possibilidades para o ensino da Agroecologia e a Educação Ambiental (EA) em duas escolas rurais do município de Araras - SP. Os objetivos gerais foram compreender o cotidiano, os processos de ensino e aprendizagem e as estruturas curriculares de uma Escola Rural Estadual e outra Escola do Campo Municipal situadas no município de Araras - SP, evidenciando as diferenças entre ambas e; mapear as diferentes concepções de agroecologia e educação ambiental, identificando como essas temáticas vêm sendo desenvolvidas nos espaços escolares e como dialogam com a Política Pública Educacional do Estado de São Paulo. A pesquisa foi desenvolvida numa perspectiva qualitativa e utilizou-se a metodologia de pesquisa - ação - participativa. Os dados foram coletados mediante visitas, formação de grupos de discussões e ações, conversas, entrevistas, observações participantes, vivência escolar, análises documentais e Diagnóstico Escolar Participativo. Foram definidas três categorias de análise, a saber: 1) a transversalidade das práticas de EA; 2) a relação dos conteúdos curriculares com o contexto social; e, 3) a coerência das abordagens com a realidade rural. Constatou-se que a escola rural estadual promove práticas de EA, mas que não são transversais, não são críticas e se caracterizam por serem desconectadas do contexto social e da realidade de seus educandos. A escola privilegia uma concepção biologicista, comportamental, unidirecional e pré-estabelecida de EA, oriunda da Diretriz Curricular do Estado de São Paulo, que utiliza parâmetros urbanos de ensino e não possui disciplinas agrícolas e tampouco o ensino da Agroecologia. A escola do campo municipal possui EA transversal, crítica e conectadas ao contexto social. As abordagens desta escola estão em conformidade com a realidade de seus educandos por possuir o ensino da Agroecologia e outras disciplinas e oficinas que são adaptadas ao campo e ao meio ambiente. Assim sendo, conclui-se que a escola do campo orientada pelas Diretrizes Operacionais de Escola do Campo, mostra como a Agroecologia e a EA, ao valorizarem o campo, o camponês e os conhecimentos tradicionais, se concretizam como ferramentas para se alcançar os objetivos de contextualizar a educação e de garantir a sustentabilidade no campo.

Submitted by Daniele Amaral (daniee_ni@hotmail.com) on 2016-09-28T18:04:41Z No. of bitstreams: 1 DissNMOP.pdf: 3401163 bytes, checksum: 41a840a075ebd243be24af257c9899fe (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-04T18:46:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissNMOP.pdf: 3401163 bytes, checksum: 41a840a075ebd243be24af257c9899fe (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-04T18:46:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissNMOP.pdf: 3401163 bytes, checksum: 41a840a075ebd243be24af257c9899fe (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-04T18:51:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissNMOP.pdf: 3401163 bytes, checksum: 41a840a075ebd243be24af257c9899fe (MD5) Previous issue date: 2016-03-17 / Não recebi financiamento / This present dissertation consists to propose alternative activities to the traditional teaching of matrices concept in the high school. At first it sought to identify difficulties from the students in solving problems which matrices concept were required. Subsequently, activities were proposed from routines in which employ the Scilab software in order to solve problems. Such activities followed the Didactic Engineering as a research methodology. The usage of computer in the classroom assists students learning in innovative and pleasant ways, besides enhancing interesting and performance of the group. The activities were used in a high school third grade classroom from public school network where the researcher has been working for over twenty-five years. / O presente trabalho consiste em propor atividades alternativas ao tradicional ensino do conceito de Matriz no Ensino Médio. Inicialmente buscou-se detectar as dificuldades que os alunos encontram ao resolver problemas que necessitam da compreensão do conceito de Matriz. Em seguida, foram propostas atividades a partir de rotinas, utilizando o ambiente Scilab para resolução dos exercícios. As atividades seguiram os passos da Engenharia Didática como metodologia de pesquisa. O uso de computadores em sala de aula auxilia a aprendizagem dos alunos de forma inovadora e mais prazerosa, aumentando o nível e interesse e desempenho da turma. As atividades foram aplicadas a alunos da terceira série do Ensino Médio de uma escola da Rede Pública Estadual na qual trabalha a pesquisadora há mais de vinte e cinco anos.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:35:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:05:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Gabriela Baptistella Peres null (gaby_peres_1@hotmail.com) on 2017-09-13T19:06:00Z No. of bitstreams: 1 dissertacaofinalgabriela3.pdf: 961677 bytes, checksum: 45abc96f84fbb05b46f93f40b62e0b0d (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-09-15T13:36:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 levorato_gbp_me_rcla.pdf: 961677 bytes, checksum: 45abc96f84fbb05b46f93f40b62e0b0d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-15T13:36:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 levorato_gbp_me_rcla.pdf: 961677 bytes, checksum: 45abc96f84fbb05b46f93f40b62e0b0d (MD5) Previous issue date: 2017-08-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho mostra a importância da Álgebra Linear e em particular da Teoria de Matrizes, Determinantes e Sistemas Lineares para resolver problemas práticos e contextualizados. Mostramos aplicações em circuitos elétricos, no balanceamento de equações químicas, nos modelos aberto e fechado de Leontief, e no funcionamento do GPS. Ainda, foi aplicado um plano de aula para os alunos do segundo ano do Ensino Médio e apresentamos sugestões de exercícios de vestibulares sobre os tópicos estudados, para serem abordados em sala de aula. / The present work shows the importance of Linear Algebra and in particular of Matrix Theory, Determinants and Linear Systems to solve practical and contextualized problems. We show applications in electrical circuits, in the balancing of chemical equations, in the open and closed models of Leontief, and in the operation of GPS. Also, a lesson plan was applied to the students of the second year of high school and we presented suggestions of exercises of vestibular about the topics studied, to be approached in the classroom.

Orientador: Dimitar Kolev Dimitrov / Banca: Carlos Tomei / Banca: José  Alberto Cuminato / Resumo: Neste trabalho estudaremos a relação existente entre polinômios ortogonais e matrizes aleatórias. Exibiremos uma caracterização de polinômios ortogonais via problemas de Riemann-Hilbert, a qual tem se mostrado uma ferramenta única para obtenção de assintóticas de polinômios ortogonais. Posteriormente, estudaremos a teoria básica dos ensembles unitários de matrizes aleatórias. Por fim, mostraremos como a teoria de assintóticas de polinômios ortogonais pode ser usada na análise assintótica de estatísticas de matrizes aleatórias, nos levando a resultados de universalidade para os ensembles unitários / Abstract: We will exhibit a characterization of orthogonal p olynomials via Riemann-Hilbert problems, which has been shown a powerful to ol for studying asymptotics of orthogonal polynomials. Posteriorly we will review the basic theory of unitary ensembles of random matrices. At the end, we will show how asymptotics of orthogonal polynomials can be used to study asymptotics of several statistics in random matrix theory, obtaining universality results for the unitary ensembles / Mestre

Made available in DSpace on 2015-03-03T15:36:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AgamenonHCT_DISSERT.pdf: 1109440 bytes, checksum: 1e3e3f703ff180a7a76461fb8e7b74b7 (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In this work we studied the method to solving linear equations system, presented in the book titled "The nine chapters on the mathematical art", which was written in the first century of this era. This work has the intent of showing how the mathematics history can be used to motivate the introduction of some topics in high school. Through observations of patterns which repeats itself in the presented method, we were able to introduce, in a very natural way, the concept of linear equations, linear equations system, solution of linear equations, determinants and matrices, besides the Laplacian development for determinants calculations of square matrices of order bigger than 3, then considering some of their general applications / Neste trabalho, estudamos o m?todo apresentado no livro "Os nove cap?tulos sobre a arte matematica", escrito no s?culo I da era crist?, a em de revelar como a hist?ria pode ser uma motivadora na introdu??o de t?picos da matem?tica do ensino m?dio. Atrav?s de observa??es dos padr?es que se repetem no m?todo apresentado, fomos capazes de introduzir, de maneira natural, o conceito de equa??es lineares, sistema de equa??es lineares, solu??o de sistemas de equa??es lineares, determinantes e matrizes, al?m do desenvolvimento de Laplace para c?lculo de determinantes de matrizes quadradas de ordem maior que 3, considerando, em seguida, algumas de suas aplica??es gerais

A Geografia tem a importante tarefa de renovar conceitos relacionados ao papel que o homem exerce sobre o ambiente. Resta saber se essas mudanças, assim como as necessidades surgidas a partir do novo papel do geógrafo, estão sendo refletidas nos cursos de graduação e qual o atual conceito de ambiente concebido pelos estudiosos, aqui representados por professores entrevistados. Com base nisso, remete-se à problemática acerca da questão ambiental dentro das matrizes curriculares dos cursos de graduação em Geografia no Brasil, nos anos de 2010 a 2012. Procurou-se problematizar sobre a possibilidade de discussão de um novo conceito de ambiente a partir da Geografia. O objetivo geral desta tese é avaliar a situação atual das disciplinas que trabalham a questão ambiental dentro dos cursos de Geografia no Brasil e, a partir dessa avaliação, analisar e estabelecer um diálogo com a bibliografia relativa ao tema hoje em dia, além de avaliar a concepção acerca do conceito de ambiente que se discute na formação dos geógrafos no Brasil. Os objetivos específicos são: diagnosticar e mapear quais instituições no Brasil possuem o curso de Geografia; analisar a matriz curricular de um conjunto de cursos de Geografia no Brasil, durante o período de 2010 a 2012; compreender como se expressa a concepção ambiental por meio da análise de currículos e de ementas em relação ao conceito de ambiente; analisar as concepções sobre Ambiente, na Geografia contemporânea, por meio da seleção de geógrafos que abordam o tema; avaliar e compreender como se manifesta a questão ambiental na estrutura curricular da formação do geógrafo. Para a evidência dos dados acerca das instituições de ensino objeto da pesquisa, utilizou-se o SIG – Sistema de Informações Geográficas, o qual permitiu a localização e o mapeamento das instituições, com sua distribuição geográfica no país. O método utilizado para que seja possível atingir os propósitos da presente tese é a análise de conteúdo, tida como o conjunto de instrumentos metodológicos cada vez mais sutis e em constante aperfeiçoamento, que se aplicam a discursos extremamente diversificados. Com a utilização das técnicas que formam a análise de conteúdo, foi possível calcular a frequência com que alguns fatores apareceram nos dados primários, cifrando-os. Isso foi feito em dois momentos do trabalho: no capítulo três, que trata dos conteúdos das matrizes curriculares dos Cursos de Geografia, e no capítulo quatro, quando da análise das respostas subjetivas que fizeram parte do questionário aplicado aos professores participantes da pesquisa sobre a concepção atual de ambiente. A pesquisa mostrou resultados atualizados de como se apresenta a questão do ambiente nas matrizes curriculares brasileiras dos cursos de Geografia oferecidos em nível superior de ensino. Chegou-se também a uma nova concepção de ambiente dentro da ciências geográficas, que pode ser relacionado ao ambiente como resultado das relações humanas e naturais sobre o espaço geográfico. / Geography has the important task of renovating concepts related to the role that man has on the environment . The question is whether these changes as well as the needs arising from the new role of the geographer are being reflected in undergraduate and what the current environment concept conceived by scholars , represented here by teachers interviewed . Based on this , we refer to the problem about the environmental issue within the curricular undergraduate courses in Geography in Brazil , in the years 2011 and 2012 . We also sought to discuss the possibility of discussion of a new concept of environment from Geography. The aim of this thesis is to assess the current situation of disciplines working environmental issues within the Geography courses in Brazil and , from this review , analyze and establish a dialogue with the literature on the subject today , and to evaluate the conceptions of the concept of environment is discussed in the training of geographers in Brazil . The specific objectives are : to diagnose and map out which institutions in Brazil have the course in Geography ; analyze the curriculum of a set of courses in Geography in Brazil during the period 2010-2012 ; understand how to express the design environment through review of curricula and menus on the concept of environment , analyze the conceptions of environment , Geography in contemporary , through the selection of geographers that address ; evaluate and understand how it manifests itself in the environmental curriculum training geographer . For evidence of data on educational institutions research object , used the GIS - Geographic Information System , which allowed the location and mapping of institutions , with their geographical distribution in the country. The method used to make it possible to achieve the purposes of this thesis is the analysis of content, taken as a set of methodological tools increasingly subtle and constant improvement , which apply to speeches extremely diverse . With the use of techniques that make up the content analysis was used to calculate the frequency with which certain factors appeared in the primary data by encrypting them . This was done in two phases of work : in chapter three , which deals with the curricular content of geography courses , and in chapter four , when analyzing the objective answers that were part of the questionnaire used to teachers participating in the research on the design current environment. The research results showed updated as has the issue of environment on curricular Brazilian Geography courses offered at undergraduate level . There was also a new conception of the environment within the geographical sciences , which may be related to the environment as a result of natural and human relations on the geographical space.

Cette thèse est consacrée au démixage en imagerie hyperspectrale en particulier dans le cas où des objets de petite taille sont présents dans la scène. Les images hyperspectrales contiennent une grande quantité d’information à la fois spectrale et spatiale, et chaque pixel peut être vu comme le spectre de réflexion de la zone imagée. Du fait de la faible résolution spatiale des capteurs le spectre de réflexion observé au niveau de chaque pixel est un mélange des spectres de réflexion de l’ensemble des composants imagés dans le pixel. Une problématique de ces images hyperspectrales est le démixage, qui consiste à décomposer l’image en une liste de spectres sources, appelés endmembers, correspondants aux spectres de réflexions des composants de la scène d’une part, et d’autre part la proportion de chacun de ces spectres source dans chaque pixel de l’image. De nombreuses méthodes de démixage existent mais leur efficacité reste amoindrie en présence de spectres sources dits rares (c’est-à-dire des spectres présents dans très peu de pixels, et souvent à un niveau subpixelique). Ces spectres rares correspondent à des composants présents en faibles quantités dans la scène et peuvent être vus comme des anomalies dont la détection est souvent cruciale pour certaines applications.Nous présentons dans un premier temps deux méthodes de détection des pixels rares dans une image, la première basée sur un seuillage de l’erreur de reconstruction après estimation des endmembers abondants, la seconde basée sur les coefficients de détails obtenus par la décomposition en ondelettes. Nous proposons ensuite une méthode de démixage adaptée au cas où une partie des endmembers sont connus a priori et montrons que cette méthode utilisée avec les méthodes de détection proposées permet le démixage des endmembers des pixels rares. Enfin nous étudions une méthode de rééchantillonnage basée sur la méthode du bootstrap pour amplifier le rôle de ces pixels rares et proposer des méthodes de démixage en présence d’objets de petite taille. / This thesis is devoted to the unmixing issue in hyperspectral images, especiallyin presence of small sized objects. Hyperspectral images contains an importantamount of both spectral and spatial information. Each pixel of the image canbe assimilated to the reflection spectra of the imaged scene. Due to sensors’ lowspatial resolution, the observed spectra are a mixture of the reflection spectraof the different materials present in the pixel. The unmixing issue consists inestimating those materials’ spectra, called endmembers, and their correspondingabundances in each pixel. Numerous unmixing methods have been proposed butthey fail when an endmembers is rare (that is to say an endmember present inonly a few of the pixels). We call rare pixels, pixels containing those endmembers.The presence of those rare endmembers can be seen as anomalies that we want todetect and unmix. In a first time, we present two detection methods to retrievethis anomalies. The first one use a thresholding criterion on the reconstructionerror from estimated dominant endmembers. The second one, is based on wavelettransform. Then we propose an unmixing method adapted when some endmembersare known a priori. This method is then used with the presented detectionmethod to propose an algorithm to unmix the rare pixels’ endmembers. Finally,we study the application of bootstrap resampling method to artificially upsamplerare pixels and propose unmixing methods in presence of small sized targets.