Orientador: Lee Luan Ling / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T11:24:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Canuto_JanioCoutinho_M.pdf: 5638185 bytes, checksum: a7de3e11ab9d81ea1011ac08ccef240a (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A verificação de identidades de forma confiável é cada vez mais necessária em nossa sociedade amplamente interconectada. Nesse contexto, a verificação biométrica é uma proposta alternativa, e mais segura, aos métodos tradicionalmente utilizados, como senhas e cartões. A análise multifractal, por sua vez, tem sido usada com sucesso em diversas aplicações de processamento de sinais, além disso, diversos estudos mostram a presença de características multifractais em processos naturais. Este trabalho tem como objetivo analisar os sinais referentes às assinaturas dinâmicas, provenientes de equipamentos como PDAs e tablet-pcs, sob o prisma da teoria multifractal. É estudada a capacidade de discriminação da característica multifractal na detecção de falsificações de assinaturas, tanto quando usadas isoladamente quanto em conjunto com características tradicionais, num contexto de fusão de informação, com resultados equivalentes ao estado da arte deste tema. Além disso, é realizada uma quantificação, através da teoria da informação, desta capacidade discriminatória. Por fim, é apresentada uma aplicação alternativa da informação multifractal no contexto da biometria: a análise de qualidade das amostras / Abstract: Reliable identity verification is an increasing necessity in our largely networked society. On this topic, biometric verification is a safer alternative to the traditional methods, such as passwords and ID cards. On the other hand, multifractal analysis has been successfully used in a wide range of signal processing applications; moreover, many works show the occurrence of multifractal traits on biological processes. This work aims at analyzing dynamic signature signals collected through devices such as PDAs and tablet-pcs, from a multifractal perspective. A study of the multifractal features discriminative capabilities on signature forgery detection is realized on two scenarios: when it is the unique feature used by the system, and in tandem with traditional features on an information fusion scheme; with results as good as those found in the state of the art of this area. Furthermore, an information theoretic quantification of the discrimination capability is realized. Finally, an alternative application for such features is presented: the evaluation of samples quality / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:04:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7757_1.pdf: 6863376 bytes, checksum: 03636c81e40ddac540551d0ddb6d1a9e (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A maneira na qual uma proteína se enovela a partir de uma espiral aleatória para um estado nativo único, em um intervalo de tempo relativamente curto, é um dos problemas fundamentais da biofísica molecular. É bem aceito que esta estrutura tridimensional única, característica de cada proteína e de sua seqüencia de aminoácidos, determina as funções da proteína. Nesta Tese, duas abordagens distintas serão empregadas para estudar aspectos gerais deste problema: 1) uma modelagem estocástica da cadeia principal e de formação de estruturas secundárias, para explorar os aspectos espaciais do estado nativo; 2) uma modelagem de dinâmica molecular, para analisar e caracterizar estatisticamente a evolução temporal da energia conformacional, durante o processo de enovelamento. Na primeira abordagem, o modelo proposto gera uma cadeia principal com uma fração de estruturas secundárias através de um caminhante aleatório angular no espaço tridimensional, cuja trajetória, com passo de tamanho fixo e os ângulos diedrais (? e ?) das ligações peptídicas escolhidos por duas distribuições de probabilidades gaussianas, cujas médias estão associadas com as estruturas secundárias e a variância ?2 como um parâmetro ajustável do modelo. Este modelo permite construir uma grande variedade de cadeias distintas, desde aquelas totalmente aleatórias às condizentes com dados experimentais. Algumas propriedades geométricas de proteínas globulares compostas por uma fração f de ?-hélices e/ou fitas-? são particularmente estudadas. O comportamento de escala obtido para o raio de giração (Rg) em função do tamanho da cadeia (N); o grau de compactação (?); a distribuição do número de coordenação (zc) de carbonos C? na estrutura e a energia total envolvida, nestes contatos, foram explorados e comparados com dados extraídos de centenas de proteínas depositadas do wwPDB (worldwide Protein Data Bank). Os resultados encontrados mostram que, para a fração média f ~ 0.6 de estruturas secundárias (hélice-? e/ou fita-?), as cadeias geradas com distribuições de desvio padrão finito e próximo de ? ~ 0.15? são mais compactas do que aquelas construídas com outros pares de ângulos diedrais. Independente dos detalhes dos mecanismos físico-químicos subjacentes, a construção de cadeias principais de proteínas com método geral proposto nesta Tese sugere que tais estruturas são governadas por distribuições de probabilidades estreitas e a estocasticidade desempenha um papel fundamental na sua compactação. Na segunda abordagem, investigamos as propriedades multifractais de séries temporais da energia conformacional de pequenas estruturas em hélice-?, especificamente de uma família das polialaninas. Através do método de análise multifractal de flutuações destendenciadas (MF-DFA, do inglês multifractal detrended fluctuation analysis), estimamos o expoente de Hurst generalizado h(q) e os associados expoentes de escala multifractal ?(q), para diversas séries, geradas numericamente por simulações de dinâmica molecular de sistemas em diferentes conformações iniciais. As simulações foram realizadas utilizando-se o campo de força GROMOS implementado no programa THOR. Os resultados mostram que todas as séries analisadas exibem um comportamento multifractal que depende do número de resíduos e da temperatura do sistema. Além disso, as propriedades multifractais das séries revelam aspectos importantes sobre a evolução temporal do sistema e sugerem que o processo de nucleação de estruturas secundárias, durante às visitas da proteína à sua hiper-superfície de energia potencial conformacional, são essenciais no processo de enovelamento

Submitted by Suelen Reis (suziy.ellen@gmail.com) on 2013-05-08T16:09:26Z No. of bitstreams: 1 Maria Caroline_dissertacao.pdf: 3000863 bytes, checksum: 39550ba0de49ddaa7a9d9df1eda48983 (MD5) / Rejected by Alda Lima da Silva(sivalda@ufba.br), reason: Documento de Física on 2013-05-08T18:28:33Z (GMT) / Submitted by Suelen Reis (suziy.ellen@gmail.com) on 2013-05-09T16:49:27Z No. of bitstreams: 1 Maria Caroline_dissertacao.pdf: 3000863 bytes, checksum: 39550ba0de49ddaa7a9d9df1eda48983 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Meirelles(rodrigomei@ufba.br) on 2013-05-09T17:10:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Maria Caroline_dissertacao.pdf: 3000863 bytes, checksum: 39550ba0de49ddaa7a9d9df1eda48983 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-09T17:10:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maria Caroline_dissertacao.pdf: 3000863 bytes, checksum: 39550ba0de49ddaa7a9d9df1eda48983 (MD5) Previous issue date: 2009 / Nos últimos anos, buscando melhorar os diagnósticos em imagens biomédicas, foram desenvolvidos diversos métodos de filtragem das imagens de forma a facilitar a detecção de padrões estruturais associados aos tumores. Por outro lado, a geometria fractal pode ser aplicada para descrever a hierarquia das irregularidades dos fenômenos naturais. As propriedades de um fractal podem ser caracterizadas por um conjunto de expoentes que descrevem um padrão no comportamento das flutuações. Esse conjunto de expoentes representa uma descrição mais completa da medida fractal e é definida como multifractal. Os parâmetros obtidos através da caracterização multifractal contêm informações que podem relacionar as propriedades observadas em diferentesescalas com os diferentes padrões de ocupação das células no tecido. Tais parâmetros oferecem, portanto, um aprofundamento na compreensão da dinâmica de formação de tais padrões. O objetivo geral desta dissertação é avaliar o formalismo multifractal como uma ferramenta útil para a caracterização de padrões espaciais de tumores hepáticos e até onde nos sabemos trata-se de um trabalho original no tema. Nele discutimos um refinamento sobre os métodos de caracterização de tumores embasados na teoria fractal de forma a considerar o espectro de dimensões fractais mediante uma análise multifractal. As imagens de tumores utilizadas foram consideradas como superfícies multi-afins. Foi feito um estudo de casos a partir de três amostras de exames médicos tomográficos com o objetivo de se testar o método na obtenção do grau de heterogeneidade das imagens. O método de cálculo do espectro multifractal foi validado de maneira a avaliar o efeito das diferentes resoluções nas imagens e os diferentes valores dos expoentes de rugosidade para o caso de superfícies monofractais. As características multifractais foram analisadas por duas abordagens. Primeiro em relação às imagens lesadas pelo tumor e segundo, pela comparação desses resultados com as imagens não atingidas pela lesão. Com esta análise pôde-se verificar que nos casos analisados as imagens apresentam um comportamento multifractal, o que indica um padrão de heterogeneidade maior do que se supunham os métodos fractais. / Salvador

Este trabalho fornece informações sobre uma questão importante que é a previsão de preços e apresenta um novo método para fazer previsão para o comportamento de séries temporais financeiras, que foi nomeado de FGAMP (Forecasting with a general average of the multifractal parameters). O novo método utiliza os parâmetros extraídos do momento 5 do método MFDFA (Multifractal Detrended Fluctuation Analysis) como marcador para reconhecer um padrão e realizar uma previsão. As séries temporais utilizadas para verificar a viabilidade do método consistiram de 6 cotações de preços de ativos de alta frequência - minuto a minuto - em um período de um ano, perfazendo aproximadamente 110.000 observações para cada ativo. Um deles é o índice Ibovespa e os outros 5 são ações de alta negociabilidade no mercado, que representam, aproximadamente 32% do próprio índice que é a principal carteira teórica de ações do mercado brasileiro. Um dos diferenciais deste método é que a previsão é realizada para um horizonte de tempo - chamado de janela posterior - aqui testada para 1 dia, 5 dias ou 10 dias. Procurou-se verificar se, em algum ou em alguns momentos, o preço do ativo irá subir - igual ou mais do que um percentual definido - em relação ao último ponto de um intervalo adjacente, chamado de janela anterior. A este percentual foi dado o nome de limiar. Os medidores de qualidade geralmente utilizados em finanças, como por exemplo, MAPE, MASE e RMSE, não são adequados para medir a qualidade deste tipo de previsão, pois verificam a dispersão do previsto em relação ao realizado, observando apenas um ponto. O medidor de qualidade aqui utilizado é o Valor Preditivo Positivo, amplamente difundido na área da saúde em tabelas de validação de diagnóstico e demonstra o grau de acerto do previsto acontecer em um horizonte de tempo determinado. O critério para a tomada de decisão foi baseado nos valores dos parâmetros numa primeira metade da série, aqui denominada de série de treinamento, sendo que os testes foram feitos na segunda metade da série, aqui denominada de série de teste. Os resultados encontrados apresentam 7 parâmetros que são bons marcadores para previsão: Hq(9), Hq(10), Hq(11), tq(11), hq(7), hq(8) e Dq(7), de acordo com a nomenclatura aqui adotada. Um tamanho de janela anterior - utilizada para o cálculo dos parâmetros - bastante eficiente é o de 540 pontos, sendo que são melhores para prever um horizonte de tempo de 10 dias (um tamanho também razoável encontrado para a janela posterior). O objetivo principal da pesquisa era o de estudar a viabilidade do uso destes parâmetros como marcadores do estado do sistema e verificar se conseguiam indicar o comportamento futuro com alguma eficiência. O resultado foi que o modelo FGAMP apresenta-se bastante viável, chegando a acertar até 97,54% das vezes quando afirma que o preço do ativo irá subir igual ou mais do que 1%, até 91,94% das vezes para uma subida de 2% ou mais e até 88,70% das vezes quando afirma uma subida de 3% ou mais. Foi definido como comparador de eficiência o percentual de acerto de quando é afirmado que o preço do ativo irá subir mais ou igual ao limiar em um ou alguns pontos para todas as janelas testadas (que seria uma solução trivial), sendo que aqui este percentual foi denominado de porcentagem real. Percebe-se que quanto maior o percentual que se quer prever (aqui testados 1%, 2% e 3%) maior é a eficiência do modelo FGAMP em relação à porcentagem real: o novo método chega a ser 128,65% mais eficiente. Isto demonstra a viabilidade do método e os resultados evidenciam que ele pode ser útil para investidores e analistas de mercado, no mínimo como uma nova ferramenta em Análise Técnica / This paper provides information about an important issue that is price forecasting and presents a new method to forecast financial time series behaviour, which was named FGAMP (Forecasting with a general average of the multifractal parameters). The new method uses the parameters extracted from moment 5 of the MFDFA (Multifractal Detrended Fluctuation Analysis) method as a marker to recognize a pattern and perform a prediction. The time series used to verify the viability of the method consisted of 6 quotes of prices of high frequency assets - minute by minute - in a period of one year, making approximately 110,000 observations for each asset. One of them is the Ibovespa index and the other 5 are highly tradable shares in the market, representing approximately 32% of the index itself, which is the main theoretical portfolio of shares in the Brazilian market. One of the differentials of this method is that the forecast is performed for a time horizon - called a posterior window - here tested for 1 day, 5 days or 10 days. We sought to verify whether the asset price will rise at any or in some moments - equal to or more than a defined percentage - in relation to the last point of an adjacent interval, called the previous window. This percentage was given the name of threshold. Quality meters generally used in finance, such as MAPE, MASE and RMSE, are not adequate to measure the quality of this type of forecast, as they verify the dispersion of the predicted relative to the realized, observing only one point. The quality measure used here is the Positive Predictive Value, widely diffused in the health area in diagnostic validation tables and demonstrates the degree of accuracy of what is expected to happen in a given time horizon. The criterion for decision making was based on the values of the parameters in the first half of the series, here called the training series, and the tests were done in the second half of the series, here called the test series. The results show 7 parameters that are good predictor markers: Hq (9), Hq (10), Hq (11), tq (11), hq (7), hq (8) and Dq (7), according to the nomenclature adopted here. A previous window size - used for the calculation of the parameters - very efficient is 540 points, and these windows are better to predict a time horizon of 10 days (a reasonable size also found for the posterior window). The main goal of the research was to study the feasibility of using these parameters as markers of the state of the system and to verify if they were able to indicate future behavior with some efficiency. The result was that the FGAMP model is quite feasible, reaching up to 97.54% accuracy when it affirms that the price of the asset will rise equal to or greater than 1%, up to 91.94% of the time for a rise Of 2% or more and up to 88.70% of the time when it affirms an increase of 3% or more. It was defined as efficiency comparator the percentage of correctness when it is stated that the price of the asset will rise more or equal to the threshold in one or some points for all the windows tested (which would be a trivial solution). That percentage was denominated, here, real percentage. It is noticed that the greater the percentage that is predicted (here tested 1%, 2% and 3%) the greater the efficiency of the FGAMP model in relation to the real percentage: the new method reaches more efficiency (till 128.65% more efficient). This demonstrates the feasibility of the method and the results evidence that it can be useful to investors and market analysts, at least as a new tool in Technical Analysis

Este trabalho fornece informações sobre uma questão importante que é a previsão de preços e apresenta um novo método para fazer previsão para o comportamento de séries temporais financeiras, que foi nomeado de FGAMP (Forecasting with a general average of the multifractal parameters). O novo método utiliza os parâmetros extraídos do momento 5 do método MFDFA (Multifractal Detrended Fluctuation Analysis) como marcador para reconhecer um padrão e realizar uma previsão. As séries temporais utilizadas para verificar a viabilidade do método consistiram de 6 cotações de preços de ativos de alta frequência - minuto a minuto - em um período de um ano, perfazendo aproximadamente 110.000 observações para cada ativo. Um deles é o índice Ibovespa e os outros 5 são ações de alta negociabilidade no mercado, que representam, aproximadamente 32% do próprio índice que é a principal carteira teórica de ações do mercado brasileiro. Um dos diferenciais deste método é que a previsão é realizada para um horizonte de tempo - chamado de janela posterior - aqui testada para 1 dia, 5 dias ou 10 dias. Procurou-se verificar se, em algum ou em alguns momentos, o preço do ativo irá subir - igual ou mais do que um percentual definido - em relação ao último ponto de um intervalo adjacente, chamado de janela anterior. A este percentual foi dado o nome de limiar. Os medidores de qualidade geralmente utilizados em finanças, como por exemplo, MAPE, MASE e RMSE, não são adequados para medir a qualidade deste tipo de previsão, pois verificam a dispersão do previsto em relação ao realizado, observando apenas um ponto. O medidor de qualidade aqui utilizado é o Valor Preditivo Positivo, amplamente difundido na área da saúde em tabelas de validação de diagnóstico e demonstra o grau de acerto do previsto acontecer em um horizonte de tempo determinado. O critério para a tomada de decisão foi baseado nos valores dos parâmetros numa primeira metade da série, aqui denominada de série de treinamento, sendo que os testes foram feitos na segunda metade da série, aqui denominada de série de teste. Os resultados encontrados apresentam 7 parâmetros que são bons marcadores para previsão: Hq(9), Hq(10), Hq(11), tq(11), hq(7), hq(8) e Dq(7), de acordo com a nomenclatura aqui adotada. Um tamanho de janela anterior - utilizada para o cálculo dos parâmetros - bastante eficiente é o de 540 pontos, sendo que são melhores para prever um horizonte de tempo de 10 dias (um tamanho também razoável encontrado para a janela posterior). O objetivo principal da pesquisa era o de estudar a viabilidade do uso destes parâmetros como marcadores do estado do sistema e verificar se conseguiam indicar o comportamento futuro com alguma eficiência. O resultado foi que o modelo FGAMP apresenta-se bastante viável, chegando a acertar até 97,54% das vezes quando afirma que o preço do ativo irá subir igual ou mais do que 1%, até 91,94% das vezes para uma subida de 2% ou mais e até 88,70% das vezes quando afirma uma subida de 3% ou mais. Foi definido como comparador de eficiência o percentual de acerto de quando é afirmado que o preço do ativo irá subir mais ou igual ao limiar em um ou alguns pontos para todas as janelas testadas (que seria uma solução trivial), sendo que aqui este percentual foi denominado de porcentagem real. Percebe-se que quanto maior o percentual que se quer prever (aqui testados 1%, 2% e 3%) maior é a eficiência do modelo FGAMP em relação à porcentagem real: o novo método chega a ser 128,65% mais eficiente. Isto demonstra a viabilidade do método e os resultados evidenciam que ele pode ser útil para investidores e analistas de mercado, no mínimo como uma nova ferramenta em Análise Técnica / This paper provides information about an important issue that is price forecasting and presents a new method to forecast financial time series behaviour, which was named FGAMP (Forecasting with a general average of the multifractal parameters). The new method uses the parameters extracted from moment 5 of the MFDFA (Multifractal Detrended Fluctuation Analysis) method as a marker to recognize a pattern and perform a prediction. The time series used to verify the viability of the method consisted of 6 quotes of prices of high frequency assets - minute by minute - in a period of one year, making approximately 110,000 observations for each asset. One of them is the Ibovespa index and the other 5 are highly tradable shares in the market, representing approximately 32% of the index itself, which is the main theoretical portfolio of shares in the Brazilian market. One of the differentials of this method is that the forecast is performed for a time horizon - called a posterior window - here tested for 1 day, 5 days or 10 days. We sought to verify whether the asset price will rise at any or in some moments - equal to or more than a defined percentage - in relation to the last point of an adjacent interval, called the previous window. This percentage was given the name of threshold. Quality meters generally used in finance, such as MAPE, MASE and RMSE, are not adequate to measure the quality of this type of forecast, as they verify the dispersion of the predicted relative to the realized, observing only one point. The quality measure used here is the Positive Predictive Value, widely diffused in the health area in diagnostic validation tables and demonstrates the degree of accuracy of what is expected to happen in a given time horizon. The criterion for decision making was based on the values of the parameters in the first half of the series, here called the training series, and the tests were done in the second half of the series, here called the test series. The results show 7 parameters that are good predictor markers: Hq (9), Hq (10), Hq (11), tq (11), hq (7), hq (8) and Dq (7), according to the nomenclature adopted here. A previous window size - used for the calculation of the parameters - very efficient is 540 points, and these windows are better to predict a time horizon of 10 days (a reasonable size also found for the posterior window). The main goal of the research was to study the feasibility of using these parameters as markers of the state of the system and to verify if they were able to indicate future behavior with some efficiency. The result was that the FGAMP model is quite feasible, reaching up to 97.54% accuracy when it affirms that the price of the asset will rise equal to or greater than 1%, up to 91.94% of the time for a rise Of 2% or more and up to 88.70% of the time when it affirms an increase of 3% or more. It was defined as efficiency comparator the percentage of correctness when it is stated that the price of the asset will rise more or equal to the threshold in one or some points for all the windows tested (which would be a trivial solution). That percentage was denominated, here, real percentage. It is noticed that the greater the percentage that is predicted (here tested 1%, 2% and 3%) the greater the efficiency of the FGAMP model in relation to the real percentage: the new method reaches more efficiency (till 128.65% more efficient). This demonstrates the feasibility of the method and the results evidence that it can be useful to investors and market analysts, at least as a new tool in Technical Analysis

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-01-05T17:58:44Z No. of bitstreams: 1 EricoCadineliBraz_TESE.pdf: 8760899 bytes, checksum: 8aab2fdf5e45acdc3b8815b487ca5319 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-01-11T18:20:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EricoCadineliBraz_TESE.pdf: 8760899 bytes, checksum: 8aab2fdf5e45acdc3b8815b487ca5319 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-11T18:20:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EricoCadineliBraz_TESE.pdf: 8760899 bytes, checksum: 8aab2fdf5e45acdc3b8815b487ca5319 (MD5) Previous issue date: 2014-09-25 / As superf?cies seletivas em frequ?ncia s?o estruturas cada vez mais comuns em sistemas de telecomunica??es por apresentarem vantagens geom?tricas e eletromagn?ticas. J? as superf?cies seletivas em frequ?ncia com geometria do tipo fractal permitiram uma redu??o, ainda maior, no comprimento el?trico proporcionando uma maior flexibilidade no projeto dessas estruturas. Neste trabalho, ? investigado o uso das geometrias multifractais nas superf?cies seletivas em frequ?ncia. Foram propostas e analisadas tr?s estruturas com diferentes geometrias multifractais. A primeira estrutura permitiu projetar estruturas multibanda com maior flexibilidade no controle das frequ?ncias de resson?ncias e largura de banda. J? a segunda estrutura proporcionou um aumento de largura de banda mesmo com o aumento do n?vel fractal. A terceira estrutura apresentou resposta com estabilidade angular, dupla polariza??o e permitiu um aumento de largura de banda com o crescimento da mulfractalidade da estrutura. Al?m disso, as estruturas propostas aumentaram o grau de liberdade nos projetos multibanda, visto que possuem m?ltiplas propor??es de frequ?ncias de resson?ncias entre as bandas adjacentes, e s?o f?ceis de ser implementadas. A valida??o das estruturas propostas foi verificada, inicialmente, atrav?s de simula??es realizadas no software Ansoft Designer e, em seguida, foram constru?das as estruturas e obtidos os resultados experimentais / Frequency Selective surfaces are increasingly common structures in telecommunication systems due to their geometric and electromagnetic advantages. As a matter of fact, the frequency selective surfaces with fractal geometry type would allow an even bigger reduction of the electrical length which provided greater flexibility in the design of these structures. In this work, we investigated the use of multifractal geometry in frequency selective surfaces. Three structures with different multifractal geometries have been proposed and analyzed. The first structure allowed the design of multiband structures with greater flexibility in controlling the resonant frequencies and bandwidth. The second structure provided a bandwidth increase even with the rising of the fractal level. The third structure showed response with angle stability, dual polarization and provided room for a bandwidth increase with the rising of the structural multifractality. Furthermore, the proposed structures increased the degree of freedom in the multiband designs because they have multiple resonant frequencies ratios between adjacent bands and are easy to deploy. The validation of the proposed structures was initially verified through simulations in Ansoft Designer software and then the structures were constructed and the experimental results obtained

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:14:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RooseweltFC.pdf: 5021440 bytes, checksum: 406e0f21dd64983ce0f8f2ea84fc6d62 (MD5) Previous issue date: 2007-12-17 / The complex behavior of a wide variety of phenomena that are of interest to physicists, chemists, and engineers has been quantitatively characterized by using the ideas of fractal and multifractal distributions, which correspond in a unique way to the geometrical shape and dynamical properties of the systems under study. In this thesis we present the Space of Fractals and the methods of Hausdorff-Besicovitch, box-counting and Scaling to calculate the fractal dimension of a set. In this Thesis we investigate also percolation phenomena in multifractal objects that are built in a simple way. The central object of our analysis is a multifractal object that we call Qmf . In these objects the multifractality comes directly from the geometric tiling. We identify some differences between percolation in the proposed multifractals and in a regular lattice. There are basically two sources of these differences. The first is related to the coordination number, c, which changes along the multifractal. The second comes from the way the weight of each cell in the multifractal affects the percolation cluster. We use many samples of finite size lattices and draw the histogram of percolating lattices against site occupation probability p. Depending on a parameter, ρ, characterizing the multifractal and the lattice size, L, the histogram can have two peaks. We observe that the probability of occupation at the percolation threshold, pc, for the multifractal is lower than that for the square lattice. We compute the fractal dimension of the percolating cluster and the critical exponent β. Despite the topological differences, we find that the percolation in a multifractal support is in the same universality class as standard percolation. The area and the number of neighbors of the blocks of Qmf show a non-trivial behavior. A general view of the object Qmf shows an anisotropy. The value of pc is a function of ρ which is related to its anisotropy. We investigate the relation between pc and the average number of neighbors of the blocks as well as the anisotropy of Qmf. In this Thesis we study likewise the distribution of shortest paths in percolation systems at the percolation threshold in two dimensions (2D). We study paths from one given point to multiple other points / O comportamento complexo de uma ampla variedade de fen?menos que s?o de interesse de matem?ticos, f?sicos, qu?micos e engenheiros ? caracterizado quantitativamente por meio de id?ias de distribui??es de fractais e multifractais, que correspondem de modo ?nico ? forma geom?trica e a propriedades din?micas dos sistemas em estudo. Nesta tese apresentamos o Espa?o dos Fractais e os m?todos de Hausdorff-Besicovitch, de Contagem de Caixas e de Escala, para calcular a Dimens?o Fractal de um Conjunto. Estudamos tamb?m fen?menos de percola??o em objetos multifractais constru?dos de maneira simples. O objeto central de nossas an?lises ? um objeto multifractal que chamamos de Qmf . Nestes objetos a multifractalidade surge diretamente da sua forma geom?trica. Identificamos algumas diferen?as entre percola??o nos multifractais que propusemos e percola??o em uma rede quadrada. Existem basicamente duas fontes destas diferen?as. A primeira est? relacionada com o n?mero de coordena??o, c, que muda ao longo do multifractal. A segunda vem da maneira como o peso de cada c?lula no multifractal afeta o aglomerado percolante. Usamos muitas amostras de redes de tamanho finito e fizemos o histograma de redes percolantes versus a probabilidade de ocupa??o p. Dependendo de um par?metro, ρ, que caracteriza o multifractal e o tamanho da rede, L, o histograma pode ter dois picos. Observamos que a probabilidade de ocupa??o no limiar de percola??o, pc, para o multifractal, em suporte d = 2, ? menor do que para a rede quadrada. Calculamos a dimens?o fractal do aglomerado percolante e o expoente cr?tico β. A despeito das diferen?as topol?gicas, encontramos que a percola??o em um suporte multifractal est? na mesma classe de universalidade da percola??o padr?o. A ?rea e o n?mero de vizinhos dos blocos de Qmf apresentam um comportamento n?o-trivial. Uma vis?o geral do objeto Qmf mostra uma anisotropia. O valor de pc ? uma fun??o de ρ que est? relacionada com esta anisotropia. Analisamos a rela??o entre pc e o n?mero m?dio de vizinhos dos blocos, assim como, a anisotropia de Qmf. Nesta tese estudamos tamb?m a distribui??o de caminhos m?nimos em sistemas percolativos no limiar de percola??o em duas dimens?es (2D). Estudamos caminhos que come?am em um determinado ponto e terminam em v?rios outros pontos. Na terminologia da ind?stria do petr?leo, ao ponto inicial dado associamos um po?o de inje??o (injetor) e aos outros pontos associamos po?os de produ??o (produtores). No caso padr?o apresentado anteriormente de um po?o de inje??o e um po?o de produ??o, separados por uma dist?ncia euclidiana r, a distribui??o de caminhos m?nimos l, P(l|r), apresenta um comportamento de lei-de-pot?ncia com expoente gl = 2, 14 em 2D. Analisamos a situa??o de um injetor e uma matriz A de produtores. Configura??es sim?tricas de produtores levam a uma distribui??o, P(l|A), com um ?nico pico, que ? a probabilidade que o caminho m?nimo entre o injetor e a matriz de produtores seja l, enquanto que as configura??es assim?tricas levam a v?rios picos na distribui??o P(l|A). Analisamos situa??es em que o injetor est? fora e situa??es em que o injetor est? no interior do conjunto de po?os produtores. O pico em P(l|A) nas configura??es assim?tricas decai mais r?pido do que no caso padr?o. Para os caminhos muito longos todas as configura??es estudadas exibiram um comportamento de lei-de-pot?ncia com o expoente g ≃ gl.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:26:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KalineAFCA.pdf: 1172688 bytes, checksum: f41b32900941fd7aa7f11ba28ed0cf1b (MD5) Previous issue date: 2009-08-28 / In this work we present the principal fractals, their caracteristics, properties abd their classification, comparing them to Euclidean Geometry Elements. We show the importance of the Fractal Geometry in the analysis of several elements of our society. We emphasize the importance of an appropriate definition of dimension to these objects, because the definition we presently know doesn t see a satisfactory one. As an instrument to obtain these dimentions we present the Method to count boxes, of Hausdorff- Besicovich and the Scale Method. We also study the Percolation Process in the square lattice, comparing it to percolation in the multifractal subject Qmf, where we observe som differences between these two process. We analize the histogram grafic of the percolating lattices versus the site occupation probability p, and other numerical simulations. And finaly, we show that we can estimate the fractal dimension of the percolation cluster and that the percolatin in a multifractal suport is in the same universality class as standard percolation. We observe that the area of the blocks of Qmf is variable, pc is a function of p which is related to the anisotropy of Qmf / Neste trabalho, apresentamos uma colet?nea dos principais fractais, observamos suas propriedades, m?todo de constru??o, e a classifica??o entre fractais auto-similares, autoafins e fractais aleat?rios, comparando-os a elementos da Geometria Euclidiana. Evidenciamos a import?ncia da Geometria Fractal na an?lise de v?rios elementos da nossa realidade. Enfatizamos a import?ncia de uma defini??o adequada de dimens?o para estes objetos pois, a tradicional defini??o de dimens?o que conhecemos, n?o reflete satisfatoriamente as propriedades dos fractais. Como instrumentos para a obten??o dessas dimens?es, s?o apresentados os M?todos de Contagem de Caixas, de Hausdorff-Besicovitch e de Escala. Estudamos o Processo de Percola??o na rede quadrada, comparando-o ? percola??o no objeto Multifractal Qmf. Desta compara??o, verifica-se algumas diferen?as entre esses dois porcessos: na rede quadrada o n?mero de coordena??o c ? fixo, em Qmf ? vari?vel; cada c?lula no multifractal Qmf pode afetar de maneira diferente o aglomerado percolante e, o limiar de percola??o pc em Qmf, ? menor do que na rede quadrada. Analisamos o gr?fico do histograma das redes percolantes versus a probabilidade de ocupa??o p e, dependendo do par?metro p e do tamanho da rede L , o histograma pode apresentar estat?stica bimodal. Motramos que se pode estimar a dimens?o fractal do aglomerado percolante. Percebemos que o processo de percola??o num suporte multifractal est? muito pr?ximo ? percola??o na rede quadrada, al?m disso, a ?rea dos blocos de Qmf varia e pc ? uma fun??o de p, o qual est? intimamente ligado a anisotropia do multifractal em estudo

Orientador: Lee Luan Ling / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-10T06:59:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Perlingeiro_FirmianoRamos_D.pdf: 3410071 bytes, checksum: c0484605d794231363118e1130a5e764 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O provisionamento de QoS garantida é de extrema importância no desenvolvimento das futuras redes. Os recentes avanços tecnológicos em comutação e em transmissão permitem a implementação de redes com velocidades extremamente altas que podem transportar grandes quantidades de tráfego geradas por aplicações mais sensíveis aos requisitos de qualidade de serviço. A próxima geração de redes deverá suportar novas aplicações multimídia em um ambiente global e disponibilizar novos serviços em plataformas flexíveis sem necessidade de alteração da infra-estrutura. Isto requer uma nova arquitetura de redes capaz de oferecer serviços de transporte e de processamento para aplicações de comunicação com fortes requisitos de QoS. No amplo escopo da engenharia de tráfego de redes e do provimento de serviços com qualidade assegurada, esta tese se dedica a propor algumas soluções para os problemas de alocação de recursos de rede, em especial soluções para a estimação da banda efetiva. Para tanto, se utiliza de forma intensiva a caracterização de tráfego, métodos analíticos, heurísticos e de simulação. Os métodos propostos de alocação de banda neste estudo estão fundamentados na Teoria dos Grandes Desvios, aproximação Gaussiana e de caracterização de tráfego. Em termos de caracterização de tráfego, além de vários parâmetros já adotados na literatura é abordada a teoria fractal, incluindo mono e multifractais em seus diferentes aspectos, e ainda, é introduzido um novo parâmetro de tráfego que inclui as características mono e multifractal. Adicionalmente são consideradas as restrições de atraso e jitter, através de adoção de critérios para validação da estimação da banda efetiva, para tráfego em tempo real. A validação da metodologia proposta neste trabalho foi efetivada através de exaustivos testes de simulação com arquivos de tráfego real / Abstract: The assured QoS provisioning has great importance in the development of future networks. Recently, the technological advances in transmission and switching has allowed the implementation of very high speed networks which can transport a huge amount of traffic generated by QoS sensitive applications. The next generation networks must support new multimedia applications in a global environment and deliver new services over flexible platforms without the need of change in the infrastructure. That means that the new network architecture has to be able to transport and process information with strong QoS requirements. Under the wide scope of teletraffic engineering and assured quality of service provisioning, this thesis proposes solutions for some open problems of network resource allocation, especially bandwidth allocation. In order to get reliable solutions, we use intensive traffic characterization, analytical and heuristical methods and simulations. The proposed bandwidth allocation methods in this study are based on the Large Deviation Theory, Gaussian Approximation and traffic characterization. In terms of traffic characterization, in addition to the well known traffic parameters, the fractal theory, including mono and multifractals, are considered. Besides, we introduce a new traffic parameter that takes the mono and multifractal characteristics into account. The proposed bandwidth estimation approaches were tested with real real time traffic under both delay and jitter criteria. All proposed methodologies in this work have been validated by exhaustive simulation tests with real traffic traces / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-07-05T16:37:45Z No. of bitstreams: 1 Evelyn Souza Chagas.pdf: 2596910 bytes, checksum: 3edb34779be1962370072564bb024b44 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T16:37:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Evelyn Souza Chagas.pdf: 2596910 bytes, checksum: 3edb34779be1962370072564bb024b44 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Hydrological systems are composed of many components (precipitation, runoff, evaporation, transpiration, infiltration, etc.) and exhibit nonlinear behavior, with all individual components exhibiting non linear behavior as well. Although nonlinearity of hydrological processes has been recognized for many years, recent development of computational power and data acquisition technologies provide researches with powerful tools to evaluate existing methods and develop new more efficient techniques to study spatial and temporal variability and complexity of these phenomena. Considering that rainfall is the mayor natural factor that governs the stream flow regime, in this work we study non linear relationship between these components of the hydrological system, by examining multifractal correlations of individual rainfall and streamflow temporal series, as well as multifractal cross correlations between two processes. To this end we apply methods Multifractal Detrended Fluctuation Analysis (MF-DFA) and Multifractal Detrended Cross-Correlation Analysis (MF-DXA) on daily rainfall and streamflow temporal series registered in Piracicaba River Basin which is located in the state of São Paulo, Brazil. The results show that rainfall and streamflow temporal series exhibit multifractal correlations and cross correlations indicated by the generalized Hurst exponent, Renyi exponent and multifractal spectrum. The multifractal spectrum obtained by cross correlation analysis is similar to the multifractal spectrum of streamflow, for Corumbataí, Jaguari e Atibaia sub-basin, while for Camanducaia and Piracicaba sub-basin the cross correlation spectrum is more similar to the multifractal spectrum of precipitation. This difference could be related with land use and type of soil that affect the process of evapotranspiration and thus the whole hydrological cycle. / Sistemas hídricos são compostos por vários componentes (precipitação, escoamento, evaporação, transpiração, infiltração, etc) e exibem um comportamento não linear, com todos os componentes individuais exibindo um comportamento não linear também. Apesar da não linearidade dos processos hidrológicos ter sido reconhecida por muitos anos, o desenvolvimento recente do poder computacional e tecnologias de aquisição de dados proporcionam ferramentas poderosas para avaliar os métodos existentes e desenvolver novas técnicas mais eficientes para estudar a variabilidade espacial e temporal e a complexidade desses fenômenos. Considerando-se que a precipitação é o fator natural que mais influencia o regime de fluxo de vazão, neste trabalho estuda-se a relação não linear entre os componentes do sistema hidrológico, através da análise de correlações multifractais de séries temporais individuais de precipitação e vazão, assim como correlações cruzadas entre os dois processos. Para isto, são aplicados os métodos Multifractal Detrended Fluctuation Analysis (MF-DFA) e Multifractal Detrended Cross-Correlation Analysis (MF-DXA) em séries temporais diárias de precipitação e vazão registradas na Bacia do Rio Piracicaba, a qual está localizada no estado de São Paulo, Brasil. Os resultados mostram que séries temporais da precipitação e vazão possuem correlações e correlações cruzadas multifractais indicadas pelo comportamento das medidas multifractais: expoente de Hurst generalizado, expoente de Rényi e espectro multifractal. O espectro multifractal obtido pela análise de correlação cruzada (MF-DXA) é semelhante ao espectro multifractal da vazão (obtido pelo MF-DFA) para as sub-bacias Corumbataí, Jaguari e Atibaia, enquanto para as sub-bacias Camanducaia e Piracicaba a multifractalidade das correlações cruzadas é semelhante a multifractalidade da precipitação. Esta diferença poderia ser relacionada ao uso da terra e o tipo de solo que afeta o processo de evapotranspiração, e consequentemente todo o ciclo hidrológico da bacia.